电热器多挡位问题 专项练习 ---2023-2024学年沪科版物理九年级全一册

专题训练12　电热器多挡位问题

类型1　串联电路中的多挡位问题

1．如图所示，用四种方法将阻值为R的电阻丝分别接在电压为U或2U的电源上。闭合开关后，在相同时间内，虚线框里的电阻丝产生的总热量最多的是(　　)

   

2．图是某简易电加热器的电路图。电源电压为36 V保持不变，R1、R2是发热电阻丝，R2的阻值是42 Ω，滑动变阻器的最大阻值是12 Ω。开关S接“1”时为高温挡、接“2”时为低温挡，且每个挡内的温度是可调的。试求：(1)开关S接“1”时，变阻器的滑片在a端，R1的电功率是72 W，R1的阻值是多少。

(2)开关S接“2”时，变阻器的滑片在a端，电路中的电流是多少。

(3)开关S接“1”时，变阻器的滑片在b端，R1的电功率是多少。

 

 

3．在深圳某科技节上，某同学自己动手制作了一个牛奶加热器，电路设计简图如图ZT－13－3所示，已知滑动变阻器R0的最大阻值为100 Ω，用于加热的电阻丝R1的阻值为55 Ω。求闭合开关S后：

(1)电路中的最小电流(结果保留一位小数)。(2)电热丝的最大加热功率。

(3)在最大加热功率下，用时100 s可以使1 kg常温牛奶的温度升高多少。[不考虑热量损失，牛奶的比热容为c＝2.5×103 J/(kg·℃)]

 

 

 

 

4．家庭电路中某电热锅的额定电压是220 V，加热状态的额定功率是1210 W，简化电路如图ZT－13－4所示，S1为温控开关，发热电阻R1与R2的阻值恒定，电阻R2在保温状态与加热状态时的功率之比为4∶25。(1)求电阻R1和R2的阻值。

(2)在用电高峰期，家中只有电热锅和液晶电视机工作时，电热锅的实际功率为1000 W(始终处于加热状态)，电视机的实际功率为200 W，计算这时通过液晶电视机的电流。

 

 

 

 

 

 

5．小翔随爸爸在商店选中一款速热式电热水器，它的工作电路图和铭牌如图所示(图中R是加热电阻，其电阻不随温度而变化)。则：(1)电热水器正常工作时，电路中的电流是多大？(结果保留一位小数)

(2)电热水器正常工作15 min，加热电阻R消耗的电能是多少千瓦·时？

(3)根据题中电路图，再给你一个加热电阻R0和两个开关S1、S2，请你对该电热水器进行电路改装。设计要求：不同季节电热水器的额定功率不同，夏天额定功率是2000 W，春、秋两季额定功率是4000 W，冬季额定功率是6000 W。请画出改装后的电路图，并计算R0。

(4)从安全用电考虑，如果将该电热水器直接安装到家庭电路中，可能会造成什么后果及影响？(写出一种即可)

 

 

 

 

 

类型2　并联电路中的多挡位问题

6．如图所示是某电器内部的电路结构图，R1、R2为阻值相同的电热丝。如图ZT－13－7所示不同的连接方式其发热功率不同。下列说法中不正确的是(　　)

    

A．甲的发热功率与丙的发热功率相等    B．丁的发热功率是丙的发热功率的2倍

C．丙的发热功率是乙的发热功率的2倍  D．丁的发热功率是乙的发热功率的4倍

7．具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全，车主可通过旋钮开关实现功能切换。如图所示是模拟加热原理图，其中测试电源的电压为10 V，四段电热丝电阻均为10 Ω，防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大。下列说法中正确的是(　　)

A．开关旋至“1”挡，开启化霜功能         B．开启防雾功能，电路总电阻为5 Ω

C．化霜与防雾电路的总功率之差为15 W   D．从防雾到除露，电路总电流变化1 A

 

 

 

 

 

8．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可分别与触点a、b接触。(已知R1＝48.4 Ω，R2＝96.8 Ω，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________联。

(2)当开关S1置于b端、S2闭合时，电路消耗的电功率是________W。

(3)电烤箱在高挡位正常工作100 s消耗的电能是____________J。

 

 

9．在综合实践活动中，小明设计了一种电热饮水机电路，如图甲所示，R1和R2均为电热丝，S2是自动控制开关，可实现“低挡”“高挡”之间的转换，饮水机工作时功率随时间的关系图像如图乙所示。求：(1)30 min内电路消耗的总电能。(2)饮水机工作时，通过电阻R1的电流。

(3)电阻R2的阻值。

 

 

 

 

 

 

 

10． 某型号电热水瓶具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能。其简化电路如图ZT－13－11所示。S1是壶底温控开关，通常闭合，当壶底发热盘的温度达到120 ℃自动断开。S2是壶壁温控开关，按下时对水加热，水烧开后自动断开，电热水瓶处于保温状态。S3是电动出水开关，按下时闭合，电磁泵将水抽出。已知电热水瓶保温功率为50 W，加热功率为1000 W。

(1)电热水瓶处于保温状态且不抽水时，电路中的电阻是多大？

(2)闭合S3，电磁泵两端的电压为12 V。已知R3的阻值为200 Ω，求电磁泵的电功率。

(3)若水烧开后，S2没有自动断开，则瓶里的水烧干后，经过多长时间，S1才会断开？已知发热盘质量为0.5 kg，比热容为0.5×103 J/(kg·℃)。设水烧干瞬间，发热盘的温度为110 ℃，不计热损失。