第十五章 电能与电功率 小专题（十二） 多挡位用电器的计算 课件 2024-2025学年初中物理沪粤版九年级上册

第十五章 电能与电功率 小专题（十二） 多挡位用电器的计算 1 01 典例精讲 【例】 （2023·宿迁）某型号电饭锅有“高温烧煮” 和“保温焖饭”两挡,其电路如图所示。当开关 置于1时, 电流表示数为 ,此时电饭锅处于__________挡,在此 挡位下加热的水,使其温度升高 ,用时 高温烧煮 2 156 大 ,电饭锅的加热效率为______;当开关 置于2时, 电流表的示数为 ,的阻值为_______ 。若从做饭快的角度考虑,应选择功率更 ____（填“大”或“小”）的电饭锅。 1 2 3 4 2 【变式】 （2022·安徽）下表为某电火锅的铭牌，其内部简化电路如 图所示，、为阻值一定的电热丝，且 。通过控制开关 、 的断开或闭合状态，可以让电火锅在不同挡位工作。 1 2 3 4 3 牌电火锅 额定电压 额定功率 低温挡 中温挡 高温挡 1 2 3 4 4 （1）电火锅在低温挡工作时，开关、 分别处于 什么状态？ 解：根据知，只闭合开关 时，电路中总电阻 最大，电火锅处于低温挡，只闭合开关 时，电路中总电阻较大，电 火锅处于中温挡，闭合开关、 时总电阻最小，电火锅处于高温挡； 1 2 3 4 5 （2）求 的值。 解：根据知，电阻 的阻值： 电阻的阻值： 两电阻之比： 1 2 3 4 6 （3）若家庭电路的电压是 ，某插座的额定最大 电流是 ，用该插座仅给电火锅供电，从安全用电 和加热快这两个角度综合考虑，应选择哪个挡位？说 明理由。 解：某插座允许的最大功率： 由于 ，所以从安全用电和加热快这两个角 度综合考虑，应选择中温挡。 1 2 3 4 7 解决家用电器的多挡位问题:家庭电路中电源电压 ，根 据知，越大，越小，挡位越低；越小， 越大，挡位 越高。 电路图 ______________________________________ _____________________________________ ________________________________________________________________ （短路式） （并联式） （单刀双掷开关式） 低温挡 只闭合 ,两电阻串 联， ,若 只有 发热，则 只闭合,只有 接入电路， 断开，接, 、 串联， 续表 中温挡 — — 闭合，接 ,只有 接入电路, 高温挡 闭合、 ，只有 接入电路， 、 均闭合， 、 并联， 闭合，接, 、 并联， 续表 02 针对训练 1.（2023·合肥新站区期末）如图甲所示，小明家买了一个家用电吹 风，其简化电路如图乙所示，主要技术参数如下表。请简答如下问题： 1 2 3 4 11 型号 热风温度 额定功率 热风时： 冷风时： 额定电压 质量 1 2 3 4 12 （1）当电吹风吹冷风时，正常工作 消耗的电能是多少？ 解：当电吹风吹冷风时，正常工作 消耗的电能： 1 2 3 4 13 （2）当选择开关旋至 处，电 吹风吹热风，此时通过电路的总 电流是多少？（结果保留两位小 数） 解：当选择开关旋至 处，电吹风吹热风，由表可知，热风时的额度 功率为 ，则此时通过电路的总电流： 1 2 3 4 14 （3）当实际电压为 时，电吹风电热丝的实际功率为多少？ （忽略温度对电阻丝的影响，结果保留一位小数） 1 2 3 4 15 解：当选择开关旋至 处，电吹 风吹热风，电动机和电热丝并联， 电热丝的电功率： 1 2 3 4 16 由 可得，电热丝的电阻： 当实际电压为 时，电吹风电热丝的 实际功率： 1 2 3 4 17 2.（2023·山西）如图是某多功能电饭锅，具有加热和 保温两挡功能为总开关，为温控开关 ，其内部有 两个加热电阻丝和的电阻是 ， 的电阻 是。某次将初温为 的米和水加热到 容量/ 3.0 额定电压/ 220 加热功率/ 1 100 保温功率/ 200 ，然后自动转入保温状态。下表是电饭锅铭牌上的部分参数。 米和水混合物的比热容为 1 2 3 4 18 （1）求加热过程中，米和水吸收的热量。 解：加热过程中，米和水吸收的热量： 1 2 3 4 19 （2）求正常加热时，通过电路的电流。 解：由 得，正常加热时，通过电路的电流： 1 2 3 4 20 （3）请你画出电饭锅的电路图，并结合所画的电路图说明开关处于何 种状态时电饭锅处于加热状态。 解：由 可知,电饭锅加热挡工作时电路中的电阻： 即当电饭锅加热工作时,电路中只有 工作; 电饭锅保温挡工作时电路中的电阻： 1 2 3 4 21 所以当电饭锅保温挡工作时,、 串联,电路图如图 所示： 由图知，当开关、都闭合时，电路中只有 工作， 电饭锅处于加热状态。 1 2 3 4 22 3.如图甲是一款多功能养生壶,如图乙是 它的简化电路图,其中、 为电热丝, 已知 且电阻不变,低温挡功率为 ,中温挡功率为 ,但是高温 挡的额定功率已模糊不清。在正常工作 的情况下,求：已知 1 2 3 4 23 （1）在1标准大气压下,将初温是 , 质量为 的一壶水烧开,水需要吸收 的热量。 解：在1标准大气压下水的沸点为 , 水吸收的热量： 1 2 3 4 24 （2）高温挡的功率。 1 2 3 4 25 解：由图乙可知,当开关接、开关 断 开时,电路的总电阻最大,由 可知此时 总功率最小,养生壶处于低温挡;当开关 接 、开关闭合时,、 并联,电路中的总 电阻最小,由 可知此时总功率最大,养 生壶处于高温挡;则当开关接、开关 闭合时,只有工作,由 可知养生壶处 1 2 3 4 26 于中温挡。因为,由 可知高 温挡时、消耗的功率： ,所 以养生壶高温挡的功率： 1 2 3 4 （3）若养生壶用高温挡来加热且加热 效率为 ,烧开这一壶水需要的时间。 解：由 可得,烧开这一壶 水需要消耗的电能： 由 可得,高温挡需要的加热时间： 1 2 3 4 28 4.（2023·黄冈）图甲是一款可调节 功率的老式电热器简化电路图。电源 电压为，定值电阻 是加热部 分，是最大阻值为 的滑动 变阻器。开关 接1时，电热器处于加 热挡，通过调节接入电路的阻值来改变 的加热功率，其最大加热 功率为。当电热器达到设定温度或加热到设定时间，开关 自 动接2，电热器处于保温挡。 1 2 3 4 29 （1）求以最大功率工作时电路中电流 的大小。 解：以最大功率工作时电路中的电流： 1 2 3 4 30 （2）如图乙，电能表上参数“ ”前面的数值模糊不清。 让电热器以最大加热功率单独工作 ，与之相连的该电能表铝盘转过 66圈。请求出该数值大小。 解：电热器以最大加热功率单独工作 消耗的电能： 则电能表上的参数： 1 2 3 4 31 （3）求电热器处于保温挡时，电路中电能的利用率。请从节能的角度 对电热器提出改进建议。 1 2 3 4 32 解：由电路图可知，当 接入电路 的阻值为0时电热器处于最大加热功 率，则根据可知， 的 阻值： 电热器处于保温挡时，的最大阻值和 串联在电路中，根据 可知， 1 2 3 4 33 电路中电能的利用率： 由此可知，电路中电能的利用率较低， 消耗了大部分电能，为了节 能，可以将的阻值减小或将 也当作加热部分。 1 2 3 4 34 $$