4 多档位开关控制类型-【帮课堂】九年级科学上册同步学与练（华师大版）

1、电热器电路高低挡位的判断 电热器电路中根据电阻的不同组合，可以实现几个不同功率工作状态的切换。每一个工作状态称为一个挡位。因此，挡位根据电功率的高低来区分的，功率越高，单位时间发热越多，被加热物体温度就越高，挡位就越高。功率、挡位的对应关系如下表。 功率 挡位命名 高功率 高温挡、加热挡 中功率 中温挡 低功率 低温挡、保温挡 对于两个电阻R1、R2(R1＞R2)组成的电路，可以有四种工作状态： R1单独工作(图甲)，R2单独工作(图乙)，R1、R2串联工作(图丙)，R1、R2并联工作(图丁) （1）电阻总电阻的判断 因为串联电路总电阻大于其中任何一个电阻，并联电路总电阻小于其中任何一个支路电阻，所以。 （2）电路总功率的判断 ①用公式判断，电源电压一定时，电路总电阻越小，功率越大，挡位越高。 ②用公式P=UI判断，电源电压一定时，电路总电阻越小，总电流越大，功率越大，挡位越高。 （3）挡位的判断 ①R1、R2并联工作(图丁)电阻最小，功率最大，所以是高温挡； ②R2单独工作(图乙)电阻比并联电阻大，功率稍小，所以是中高温挡； ③R1单独工作(图甲)电阻比R2单独工作电阻大，功率更小，所以中低温挡； ④R1、R2串联工作(图丙)电阻最大，功率最小，所以是低温挡。 注意：以上挡位的命名是根据四种情况都存在而言的。而对于给定的电路，可能存在上述情况中两到三种，比如某电路存在①②③三种情况，那么②就叫中温挡，③就叫低温挡；另一电路存在②③④三种情况，②就叫高温挡，③就叫中温挡；还有一电路只存在③④两种情况，③就叫高温挡，④就叫低温挡了。所以具体的挡位命名需根据题目信息确定，只需根据功率的高低排序和题目中挡位对应起来就行了。 2、常见的高低温挡电路举例 电路图 （短路式） （并联式） （单刀双掷开关） 低温档 闭合S，两电阻串联， 闭合S，只有R2接入电路， S1断开，S2接b，R1、R2串联， 中温档 只闭合S1，断开S2，只有R1接入电路， 高温档 闭合S、S0，只有R1接入电路， S、S0均闭合，R1、R2并联， S1闭合，S2接a，R1、R2并联， 原理 利用开关控制局部短路的方式改变接入电路的电阻阻值大小，从而实现不同档位的切换。 利用串并联电路电阻关系改变接入电路的电阻阻值大小，从而实现不同档位的切换。 利用单刀双掷开关控制电路的通断，改变接入电路的电阻大小，从而实现不同档位的切换。 注意：并联电路中求解总功率时，可以采用两种方法： 方法一：求出总电阻，然后再求解总功率（此方法计算量大，不推荐）； 方法二：根据公式求解较为方便。 技巧点拨 ①电阻的求解由单独接入一个电阻的档位对应的功率进行求解； ②串并联电路中，，。 1、如图所示是张强同学家新买的一台电热锅其内部简化电路图，该锅有高、中、低三个挡位的发热功率。开关S1可分别与触点a、b接触，已知发热电阻R1＝48.4Ω，R2＝96.8Ω，电源电压220V保持不变。 请分析和解答以下问题： （1）当开关S1置于b端、S2断开时，电热锅处于什么挡位？ （2）电热锅在中挡位工作时，消耗的电功率是多少？ （3）电热锅在高挡位工作时，加热5min，消耗的电能为多少？ 2、如图是某公司一款高智能汽车的后视镜及电路原理图，该智能后视镜有三个挡位，分别控制防雾、除雨露、除冰霜功能，该公司介绍防雾、除雨露、除冰霜依次需要后视镜提供更高的热量。车主只需通过转动旋钮开关就可让其工作。已知车载电源电压为100V，图中R1、R2、R3均为电热丝，其中R1＝100Ω、R2＝200Ω、R3＝300Ω且电阻值均不受温度的影响，请你综合应用所学知识解答下列问题： （1）要除冰霜应将旋钮调到图中 挡，要防雾应将旋钮调到图中 挡（选填“1”“2”或“3”） （2）当车主开启除冰霜功能时，该电路的总功率为多少W？ （3）当车主开启防雾功能时，电路中总电流是多少A？ （4）当车主开启防雾功能时，电热丝R1在60s内消耗的电能是多少J？ 3、如图为某品牌多功能电饭煲的简化电路原理图，电饭煲的额定电压是220V，R2=88Ω，R3=176Ω，旋转开关置于o和a时为关闭状态，分别置于a和b、b和c、c和d，能实现低、中、高三个加热挡位的转换。低温挡的电功率与高温挡电功率之比为1：6，不计温度对电阻的影响。 （1）开关置于 时，电饭煲处于中温挡。 （2）求电饭煲处于中温挡时，在额定电压下持续工作12min消耗的电能是多少？ （3）求电阻R1的阻值。 4、题图甲是用某款3D打印第进行立体绘画时的场景，打印笔通电后，笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化；加热电路