第16章 升阶训练专题十三 多挡位电热综合计算 -(习题课件)【优+学案】2023-2024学年九年级全一册物理课时通(沪科版)

年级全·HK 物 理 第十六章　电流做功与电功率 升阶训练专题十三　多挡位电热综合计算 ⁠ ⁠并联型多挡位 1.小明家买了一台电烤箱，有低、中、高三个挡位的发热功率，如图所示是其内部简化电路图，开关S1可分别与接触点a、b接触.（已知：R1＝48.4Ω，R2＝96.8Ω，且电源电压保持不变） （1）当开关S1置于b端，S2断开时，电路的连接方式是 　串　⁠联. （2）当开关S1置于b端，S2闭合时，此电路消耗的电功率是 　1 000　⁠W.  （3）电烤箱在高温挡位正常工作100 s消耗的电能是 　1.5×105　⁠J. 串　 1000　 1.5×105　 2.（2022·济南中考）小梅家的电热水器有“关”“加热”和“速热”三个挡位，其简化电路如图所示.若电热丝R1的阻值是48.4Ω，通过计算回答：该电热水器在“加热”挡位工作时， （1）通过它的电流是多少安？ 解：（1）旋转手柄带动开关处于“加热”挡时，电路为R1的简单电路， 通过它的电流I＝＝≈4.55 A. （2）它的电功率是多少瓦？ 解：（2）电热水器在“加热”挡位工作的电功率P加热＝＝＝1 000 W. （3）它工作100 s消耗了多少焦的电能？ 解：（3）电热水器在“加热”挡位工作100 s消耗的电能W＝P加热t＝1 000 W×100 s＝1×105 J. 3.（2022·潍坊中考）如图所示是一款自动炖煮机的简化电路图，R1、R2是两个完全相同的电热丝，S为电源开关，通过控制开关S1、S2实现“低温”“中温”“高温”三个挡位间的切换.从该炖煮机铭牌信息中获知，其额定电压为220 V，加热效率为75%，但功率信息模糊不清.为研究该炖煮机的工作情况及有关信息，在炖煮机中装入5 kg的水，闭合开关S，观察其电子显示屏（消耗电能忽略不计），记录的信息如表格所示.c水＝4.2×103 J/（kg·℃），求： 指示灯状态 工作时间 水温变化 高温灯亮 0～14 min 34℃升至100℃ 中温灯亮 14～24 min 100℃保持不变 低温灯亮 24～29 min 100℃保持不变 （1）0～14 min水吸收的热量； 解：（1）水吸收的热量 Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/（kg·℃）×5 kg×（100℃－34℃）＝1.386×106 J. （2）炖煮机高温挡时的功率； 解：（2）W高＝＝＝1.848×106 J， 14 min＝840 s.P高＝＝＝2 200 W. （3）炖煮机24～29 min消耗的电能. 解：（3）加热挡为S、S2闭合，S1拨到左边接触点a，此时两个电阻并联，P高＝2 200 W， 则每个电阻的功率为1 100 W， R1＝R2＝＝＝44Ω. 中温挡是S、S2闭合，S1断开，此时只有R1工作. 低温挡为S闭合，S1拨到右边接触点b，S2断开，此时两个电阻串联，总电阻为R总＝88Ω.P低＝＝＝550 W， t低＝29 min－24 min＝5 min＝300 s， W低＝P低t低＝550 W×300 s＝1.65×105 J. ⁠串联型多挡位 4.某同学设计的具有保温、加热两挡调节功能的电加热器电路如图所示，已知电源电压为220 V，电热丝R1的阻值为60Ω，电加热器处于保温挡时的功率为484 W，则电热丝R2的阻值为 　40　⁠Ω.当电加热器处于加热挡时，它的功率为 　1 210　⁠W.若该同学选用了熔断电流为5 A的熔丝，则你认为该电加热器在实际使用中会出现的状况是： 　电路中的熔丝会熔断　⁠.  40　 1 210　 电路中的熔丝会熔断　 5.如图所示是某电火锅加热器的简化电路图，电源电压是220 V，R1、R2是发热电阻，开关S接“1”时为低温挡，此时R1的功率是11 W，R2的功率是99 W，开关S接“2”时为高温挡，试求： （1）低温挡工作时，电路中的电流是多少？ 解：（1）开关S接“1”时为低温挡，由图知，R1与R2串联，此时电路的总功率P＝P1＋P2＝11 W＋99 W＝110 W，由P＝IU可得，低温挡工作时电路中的电流I＝＝＝0.5 A. （2）低温挡工作10 min，消耗的电能是多少？ 解：（2）由P＝可得，低温挡工作10 min消耗的电能W＝Pt＝110 W×10×60 s＝6.6×104 J. （3）高温挡的功率是多少？ 解：（3）低温挡时，R1的功率是11 W，由P＝I2R可得，R1的电阻R1＝＝＝44Ω.开关S接“2”时为高温挡，由图知，电路中只有R1工作，则高温挡的功率P高＝＝＝1 100 W. 6.（2022·济宁金乡县二模）某家用电热水壶有加热和保温两挡，内部电路简化示意图如图甲所示，其中R1和R2均为阻值不变的发热电阻.某次使用该电热水壶烧水过程中，消耗的电功率随时间变化的图像如图乙所示.求