《电热器多挡位问题的计算》2021-2022学年教科版物理九年级上册

( 6-14 电热器多档位问题 的计算 )77.解答电热器多档位问题诀窍 【诀窍】 串小并大。 【浅释】 在电热器多档位问题中，电阻串联起来使用时的档位电功率最小（是低温档），电阻并联（或电阻短路）起来使用时的档位电功率最大（是高温档）。 【详解】 多档位问题是集电热、电功、电功率于一体的综合性问题，主要类型有用电器的多档位问题、电热器的多档位问题。用电器多档位问题主要有豆浆机、全自动洗衣机、电吹风机等，特点是含有电动机。电热器多档位问题主要有电饭锅、保温电热水壶、电热器等，特点是纯电阻电路。本文主要解决电热器的多档位问题。 有两个电阻R1和R2，假设R1＞R2； 两个电阻的连接方式可以是串联，也可以是并联，如下图。 根据串并电阻的特点，R串＝R1＋R2；；可得：R串＞R1＞R2＞R并。假设图1、图2、图3和图4都接入到电压相同的电路中，根据可得：当U一定时，若电路中R总越大，P越小；若电路中R总越小，P越大。所以，P串＜P1＜P2＜P并，即串联电阻最大电功率最小，并联电阻最小电功率最大，简记“串小并大”或者“阻小温高功率大，阻大温低功率小”。在实际生活中，电饭锅、电热水壶等多档位的电热器，不管处于什么档位，电路两端的电压始终不变，为家庭电路电压220V，因此多档位问题恰好是“串小并大” 或者“阻小温高功率大，阻大温低功率小”。 解答电热器类问题时，需要把握好两个关键点。第一个关键点是正确判断电热器的档位，详见前面的介绍。第二个关键点是明确不同档位的电热器结构。实际运用时，不一定每一道多档位问题都会出现电阻串联和并联同时使用，若只有串联或只有并联，诀窍“串小并大”或者“阻小温高功率大，阻大温低功率小”一样适用。但无论怎样变化，电热器结构都离不开短路式、单刀双掷式、并联式这3种结构，如图5、图6、图7。 短路式，如图5，两个电阻串联，用开关S1与其中的一个电阻并联。当两个开关都闭合时，电阻R2短路，只有一个电阻工作，此时为高温档；当开关S闭合、S1断开时，两个电阻串联，总电阻最大，为低温档。（串联的时候是低温档，另一种情况为高温档） 单刀双掷式，如图6，将主要工作电阻R1放在干路上，一条支路只用导线，另一条支路连接附加电阻。当开关S掷向附加电阻支路时，两电阻串联，为低温档；当开