《用电器多挡位问题》电功率PPT
专题概述
用电器的多挡位问题是集电热、电功、电功率于一体的综合性问题，是电学问题的重点和难点。其主要类型包括用电器的多挡位问题、电热器的多挡位问题。
解答用电器的多挡位问题时关键是弄清楚用电器的工作特点，不同挡位对应的功率、电流、电阻等物理量。例如：豆浆机工作时主要包括加热和打浆两个过程、全自动洗衣机工作时主要包括洗衣和脱水两个过程、电吹风工作时主要明确是吹冷风还是吹热风等。
解答电热器类问题需要把握好两个关键点。
关键点一：正确判断出电热器的挡位。一般来说，电热器通常有“高温挡”“中温挡”和“低温挡”，根据电功率的公式P＝U2R可知，当电压一定时，电阻越大，电功率越小，电阻越小，电功率越大，所以高温挡总电阻最小，低温挡总电阻最大。
关键点二：明确不同挡位的电热器结构。
（1）短路式：如图甲所示，两个电阻串联，用开关S1与其中的一个电阻并联，当两个开关都闭合时，电阻R2短路，只有一个电阻工作，此时为高温挡；当开关S闭合、S1断开时，两个电阻串联，总电阻最大，为低温挡。
（2）单刀双掷式：如图乙所示，将主要工作电阻R1放在干路上，一条支路只用导线，另一条支路连接附加电阻。当开关S掷向附加电阻支路时，两电阻串联，为低温挡；当开关S掷向纯导线支路时，只有主要电阻R1工作，为高温挡。
（3）并联式：如图丙所示，两个电阻并联，用开关S1控制两个电阻，开关S2控制其中的电阻R2，当开关S1、S2同时闭合时，两个电阻都工作，此时总电阻小，为高温挡；当开关S1闭合、S2断开时，只有电阻R1工作，此时总电阻大，为低温挡。
类型一 电热器的多挡位问题
1.如图3－ZT－1所示，电阻R1>R2，电源电压均为U，在相同时间内，图甲电路中电阻产生的总热量为Q甲，图乙电路中电阻产生的总热量为Q乙，图丙电路中电阻产生的总热量为Q丙，图丁电路中电阻产生的总热量为Q丁，则（ ）
A.Q甲＞Q乙＞Q丙＞Q丁
B.Q丁＞Q丙＞Q乙＞Q甲
C.Q丁＞Q乙＞Q甲＞Q丙
D.Q甲＞Q丙＞Q乙＞Q丁
2.电源电压均为U不变时，在相同的时间内，两电阻串联时总电阻最________，产生的总热量最________，发热功率最________；两电阻并联时总电阻最________，产生的总热量最________，发热功率最________。如果电热器处于两电阻串联的状态，则电热器一般处于________（选填“高”“中”或“低”）挡位；如果电热器处于两电阻并联的状态，则电热器一般处于________（选填“高”“中”或“低”）挡位。
3.如图3－ZT－2所示是电热水壶的工作电路图，闭合开关S1，当电热水壶处于加热状态时，开关S2处于________状态。若电热水壶加热状态时的功率为1210 W，则电阻R1＝________Ω。如果保温状态下电热水壶的总功率是加热状态时的10%，则R2的功率为________W。
4.某保温电热水壶电路如图3－ZT－3所示，S是温控开关，电热水壶上标有“220 V 1000 W”字样，保温时R1的电功率为12.1 W，问：（不考虑温度对电阻阻值的影响）
（1）当开关S接a时电热水壶处于保温状态还
是加热状态？为什么？
（2）加热状态时，电热水壶正常工作的
电流是多少？
（3）R1和R2的阻值各是多少？
5.某科技制作小组的同学利用两段阻值不同的电热丝R1和R2，设计成具有高、中、低三挡位的电热器，电路图如图3－ZT－4所示，其中R1＝2R2。在安全情况下，用三挡分别给同一容器中质量均为2 kg的水加热。[c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
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