内容正文:
抓纲务本 方法引领 模拟热身 巧夺高分
家用电器档位问题
【诀窍】
阻小率大——高温
(反之低温)
【浅释】
档位不同,本质就是实际功率不一样。
高档位时,实际功率大,根据推导得出,电压一定时,总电阻R越小;
低档位时,实际功率小,电阻大。
即总结如下:
总电阻越小,则实际功率越大,为高档位;
总电阻越大,则实际功率越小,为低档位。
因此,解题时,一定先根据所给的图像,判断开关如何调整,得到的总电阻是最大还是最小。
【详解】
常见电路图如下:
S接“1”时
R1与R2串联
R总=R1+R2
(相对总电阻大)
功率小
低档位
S接“2”时
电路中只有R1
R总=R1
(相对总电阻小)
功率大
高档位
S断开时
R1与R2串联
R总=R1+R2
(相对总电阻大)
功率小
低档位
S闭合时
电路中只有R1
R总=R1
(相对总电阻小)
功率大
高档位
S闭合时
电路中只有R1
R总=R1
(相对总电阻大)
功率小
低档位
S、S1闭合时
R1与R2并联
R总
(相对总电阻小)
功率大
高档位
S1断开S2接b时
R1与R2串联
R总=R1+R2
(相对总电阻大)
功率小
低档位
S1闭合S2接b时
电路中只有R1
R总=R1
(相对总电阻中)
功率中
中档位
S1闭合S2接a时
R1与R2并联
R总
(相对总电阻小)
功率大
高档位
开关拨到“1、2”时
R2与R3串联
R总=R2+R3
(相对总电阻大)
功率小
低档位
开关拨到“2、3”时
电路中只有R2
R总=R2
(相对总电阻中)
功率中
中档位
开关拨到“3、4”时
R1与R2并联
R总
(相对总电阻小)
功率大
高档位
【例题】
例1.某电饭锅有两档:高温烧煮档和保温焖饭档,其原理如图所示(虚线框内电饭锅的发热部位)。
已知U额=220V,R1=44Ω,R2=2156Ω。
(1)电饭锅保温焖饭时的额定电流;
(2)电饭锅高温烧煮时的额定电功率。
解答:(1)开关S置于1位置时,R1与R2串联,电饭锅处于保温焖饭档,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,保温焖饭时电路中电流:
(2)开关S应置于2位置时,电路为R1的简单电路,电饭锅处于高温烧煮档,
则高温烧煮时的功率:
例2.新型电饭锅在煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热,其内部电路如图所示,R1和R2均为电热丝,S1是温度自动控制开关,高、低温挡的额定功率见表。煮饭时,闭合开关S,电饭锅正常工作60min消耗的电能为0.77kW·h,求:
额定电压
220V
额定功率
低温档
440W
低温档
1100W
(1)煮饭时通过R1的电流。
(2)电热丝R2的电阻。
(3)60min内R2消耗多少kW·h的电能。
解答:(1)由电路图可知,闭合开关S、断开S1时,电路为R1的简单电路,此时电路中电阻较大(大于R1和R2并联时的总电阻),根据可知,此时电饭锅的功率较小,处于低温档;
根据表中数据可知,P低温=440W
由P=UI可知,通过R1的电流:
(2)由电路图可,闭合开关S、S1时,R1与R2并联,总电阻最小,电饭锅的功率最大,此时电饭锅处于高温档,
因电路中功率等于各用电器功率之和,
所以,R2消耗的电功率:P2=P高温-P低温=1100W-440W=660W
由可得,电热丝R2的电阻:
(3)新型电饭锅煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热,但无论是哪种方式R1都工作,则60min内R1消耗的电能:W1=P1t=P低温t=0.44kW×1h=0.44kW·h
所以R2消耗的电能:W2=W总-W1=0.77kW·h-0.44kW·h=0.33kW·h
【练习】
1.洗发后,小丽站在镜前使用电吹风吹头发。
(1)她发现镜面起雾,雾的形成是_______现象,该过程要_______热量,擦干镜子后,小丽看到镜子中自己等大的______像。
(2)电吹风简化电路如图,旋转扇形开关S,实现断开、冷风热风的转换,已知吹冷风时的功率为100W,R=48.4Ω,若家中只有电吹风工作,她用冷风、热风挡交替使用5mim,标有“1200imp/kW・h”的电能表指示灯闪烁90次,则电吹风消耗________J的电能,使用热风挡的时间为_______ min。
2.如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图,它的工作电压为220V,R1和R2均为电烤箱中的加热元件,R2的阻值为70Ω。当只闭合S1时为低温挡,低温挡电烤箱的电功率为440W。
(1)低温挡工作时,电路中的电流是多少?
(2)发热电阻R1的阻值是多少?
(3)高温挡时应该