专题训练（四） 多挡位用电器的识别与计算（课件）-2024-2025学年人教版九年级物理下学期

第十八章 电功率 1 第十八章 电功率 专题训练（四） 多挡位用电器的识别与计算 2 ▶类型一 串联短路式多挡位用电器的识别与计算 ［典例精讲］ 图ZT-4-1 例1 一款电热水壶工作时有两挡，分 别是加热挡和保温挡。其工作原理图 如图ZT-4-1所示（虚线框内为电热水 壶的发热部位），已知 ， ，外界气压为标准大气 压，求： 3 （1）当开关 置于___（选填“1”或“2”）时电热水壶处于加 热挡，加热挡功率是多大。 2 [答案] 电热水壶加热挡的功率： 。 4 （2）保温状态下的电功率和电流是多大。 [答案] 开关置于1时，与 串联，电热水壶处于保温挡， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电热水壶 在保温状态下的电功率： 。保温状态下电路中的 电流： 。 5 （3）电热水壶在保温时，电阻工作 产生的热量是 多少。 [答案] 电热水壶保温时，电阻工作 产生的热量： 。 6 ［思维导引］ .分析电路状态：开关 接2时，电路中只有 ____，开关接1时，电路中与 ______。 .理解串联电路多挡位的原理：在电路的变化过程中，电源 电压保持不变，根据 ___可知,当电路中只有一个电阻时 总电阻较____，电功率较____，为______挡；当电路中两 电阻串联时总电阻较____，电功率较____，为______挡。 串联 小 大 加热 大 小 保温 7 ［学以致用］ 1.如图ZT-4-2甲所示是某种电热饮水机的简化电路示意图， 图乙是它的部分参数。它有加热和保温两种工作状态 （由机内温控开关自动控制），当和温控开关 闭合时， 饮水机处于______（选填“加热”或“保温”）状态， 的电 阻是____ ；当只闭合开关 时，饮水机处于______ （选填“加热”或“保温”）状态，电路的总电阻是______ ，的电阻是______ 。 加热 40 保温 1210 1170 8 图ZT-4-2 9 2.（2023武威）如图ZT-4-3甲所示为小艺同学家的电中药壶， 有“猛火”和“文火”两个挡位，工作电路简化为图乙所示，其 中为挡位开关，、 为发热电阻（假定工作时电阻不 变），、 为电阻可忽略不计的指示灯。当电中药壶处于 猛火挡时，红灯亮；处于文火挡时，绿灯亮。已知电中药 壶的额定电压为，猛火挡的额定功率为， 的阻值为 。 10 图ZT-4-3 11 （1）判断 灯是______（选填“红灯”或“绿灯”），你的判 断依据是什么？ 12 [解析] 指示灯的电阻忽略不计，当开关闭合，接触点 时，电路为两电阻和指示灯 的串联电路，此时电路的总电 阻较大，根据 可知总功率较小，电中药壶处于文火 挡；当开关闭合，接触点时，电路为和指示灯 的 串联电路，此时电路的总电阻较小，根据 可知总功 率较大，电中药壶处于猛火挡。电中药壶处于猛火挡时红 灯亮，故 灯是红灯。 [答案] 红灯 13 （2）求电中药壶文火挡的额定功率。 [答案] 猛火挡的额定功率为，根据 可知： ；电中药壶文火挡的额定功 率： 。 14 （3）某天用电高峰时，小艺用电中药壶帮奶奶熬药，为了 计算家庭电路的实际电压，她关闭了家里其他用电器，只 将电中药壶调到猛火挡上，电中药壶工作 ,电能表 （如图丙所示）的转盘转了100转，由此她计算出家庭电路 的实际电压是多少。 15 [答案] 猛火挡工作 电中药壶消耗的电能： ；电中药壶的实际功 率： ，此时家庭电路的实际电 压为 。 16 ▶类型二 并联多挡位用电器的识别与计算 ［典例精讲］ 例2 某电热取暖器的简化电路如图ZT-4-4所示，、 为 发热电阻。取暖器工作时，通过开关和 实现低温、高 温的挡位控制。已知高温挡功率为， 。 求： 图ZT-4-4 17 （1）取暖器工作时通过 的电流。 [答案] 取暖器工作时通过的电流： 。 18 （2）取暖器处于低温挡时，工作 产生的热量。 [答案] 当只闭合时，只有工作，当闭合、 时， 、 并联，根据并联电路的电阻特点可知，并联总电阻 小于任一分电阻。电压是一定的，根据 可知，当只 闭合时，只有 工作，电热取暖器处于低温挡，工作 产生的热量： 。 19 （3） 的阻值。 [答案] 低温挡的额定功率： ， 当闭合、时，、 并联，电热取暖器处于高温挡， 的电功率： ， 由公式可得： 。 20 ［思维导引］ .分析电路状态：只闭合 时，电路中只有 ____工作，当、都闭合时，电路中与 ______。 .理解并联电路多挡位的原理：在电路的变化过程中，电源 电压保持不变，根据 ___可知,当只有一个电阻接入电路 时总电阻较____，电功率较____，为____温挡；当两电阻 并联接入电路时总电阻较____，电功率较____，为____温挡。 并联 大 小 低 小 大 高 21 ［学以致用］ 图ZT-4-5 3.如图ZT-4-5甲所示是一种饮水机 的电路原理图，和 均为电热 丝，饮水机工作时功率随时间变 化的关系图象如图乙所示。饮水 220 110 机工作时，电阻的阻值为_____ ，电阻 的阻值为 _____ ，则内电路消耗的总电能为__________ 。 22 4.如图ZT-4-6甲所示是某家用电暖器，有“低温”“中温”“高温” 三挡，铭牌如下表所示（高温挡功率未给出），图乙为其 简化电路原理图。是自我保护开关，电暖器工作时 处于 闭合状态，闭合时为低温挡；电暖器跌倒时 自动断开， 切断电源，保证安全。请回答下列问题： 图ZT-4-6 23 电暖器 额定电压 额定功率 低温挡 中温挡 高温挡 频率 24 （1）低温挡正常工作时的电阻是多少？ [答案] 闭合、时为低温挡，单独接入电路，由 得，低温挡正常工作时的电阻： 。 25 （2）高温挡正常工作 ，消耗的电能是多少？ [答案] 闭合、时，单独接入电路，为中温挡； 、 、同时闭合时，、 并联，电路的总电阻最小，由 可知，电路的电功率最大，为高温挡；则高温挡的 功率： ， 高温挡正常工作 ，消耗的电能： 。 26 （3）若某密闭房间内空气的质量为 ，空气温度为 ，设空气的比热容为 且保持不变， 用该电暖器的高温挡正常工作，放出热量的 被 房间内的空气吸收，那么可使此房间空气的温度升高多少 摄氏度？ 27 [答案] 由（2）知 ，空气吸收的热 量： ； 由 得，房间空气的温度升高量： 。 28 ▶类型三 串、并联综合多挡位用电器的识别与计算 ［典例精讲］ 图ZT-4-7 例3 （2022山西期末）小明家买了一台电 烤箱，有低、中、高三个挡位。其内部简 化电路如图ZT-4-7所示，开关 可分别与 触点、 接触，使用高温挡对蛋糕加热 ,能使的蛋糕温度升高 。已知： ，高温挡功率为 ，电源电压不变。已 知蛋糕的比热容为 。求： 29 （1）中温挡的功率。 [答案] 由电路图可知，开关置于端、闭合时， 短路， 只有 接入电路，此时电烤箱处于中温挡，故电烤箱中温 挡的功率： 。 （2）蛋糕吸收的热量。 [答案] 蛋糕吸收的热量： 。 30 （3）高温挡工作时的加热效率。 [答案] 由可得，高温挡加热 消耗的电能： ； 高温挡工作时的加热效率： 。 31 ［思维导引］ .分析电路状态：当开关断开、接 时， 、____联；当开关闭合、接 时，只有____工作； 当开关闭合、接时，、 ____联。 .理解串、并联电路综合多挡位的原理：在电路的变化过程 中，电源电压保持不变。根据 ___可知,当两电阻串联接 入电路时，电路总电阻最____，电功率最____，为______ 挡；当只有一个电阻接入电路时，电路总电阻较大，电功 率较小，为______挡；当两电阻并联接入电路时，电路总 电阻最____，电功率最____，为______挡。 串 并 大 小 低温 中温 小 大 高温 32 ［学以致用］ 图ZT-4-8 5.（2024广州）某电热敷腰带如图 ZT-4-8甲所示，有高温、中温和低 温三个挡位，图乙是内部简化电路 图，、、 为加热电阻，其 中、的阻值均为 ，通过旋转开关可以实现挡位 切换。把电热敷腰带接入 的家庭电路中。 33 （1）旋转开关转至____（选填“”“”“”或“ ”）时， 电热敷腰带处于高温挡工作，理由是：_________________ _________________________________________。 旋转开关转至时，与并联，电路总电阻最小，功率最大 （2）电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为 ，求通 电 消耗的电能。 [答案] 电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为 ，通 电 消耗的电能为 。 34 （3）旋转开关转至时，电热敷腰带的功率为 ，求电 路中电流。 [答案] 旋转开关转至时，和 串联，电路总电阻最大， 总功率最小，处于低温挡，此时电路中的电流为 。 35 （4）旋转开关转至 时，求电热敷腰带的功率。 [答案] 旋转开关转至时，只有 工作，为中温挡，电热 敷腰带的功率为 。 36 谢谢 37 $$