擋位類電熱器相關計算典例精講例如圖甲是多功能湯鍋，額定電壓為220V，內部加熱電路如圖乙所示，其中R1、R2均為發熱電阻，使用時通過控制開關的通斷實現加熱和保溫功能的切換.具體參數如下表所示.擋位加熱擋保溫擋功率P/W1100220(1)湯鍋處于保溫擋時溫控開關S2應處于________狀態；(2)R2的電阻為多少？(3)為了適應不同食材的烹煮條件，小明在不改變其內部電路元件的前提下對電路的連接方式進行了改裝，如圖丙所示，改裝后的多功能湯鍋有三個擋位(高溫擋、中溫擋和低溫擋)，求新改進的高溫擋工作10min消耗多少度電？(4)在某次使用湯鍋燉湯時小明發現湯鍋很熱，但鍋連接的導線幾乎不熱，請你利用所學的知識解釋這一現象.實戰演練1.(2021陜西22題)某型號煎烤機有上下兩個加熱盤，由兩個開關控制其工作狀態.R1為下盤電熱絲.R2為上盤電熱絲，兩電熱絲阻值相等，煎烤機的最大額定功率為2200W.如圖為煎烤機的內部簡化電路圖(不考慮溫度對電熱絲阻值的影響).(1)按照安全用電的要求，將a、b兩點接入家庭電路，完成連線.第2題圖(2)煎烤機正常工作時電路中的最大電流是多少？以最大額定功率工作時，1min消耗多少電能？(3)電熱絲R1的阻值是多大？2.(2023中考壓軸題)某同學新買的電熱飯盒，圖甲是它的內部電路圖.R1、R2都是加熱電阻(R1＜R2)，R1的阻值為242Ω.開關S可控制“加熱”、“保溫”或“斷開”狀態的轉換，保溫擋的功率是44W.第2題圖(1)當開關S接2時，電熱飯盒處于________(選填“加熱”或“保溫”)擋.(2)加熱擋的功率.(3)R2的阻值.(4)當開關S接1時，通電10min消耗的電能.(5)在用電高峰期，該同學斷開家中其他用電器，只讓電熱飯盒處于工作狀態，1min能使圖乙所示的電能表的轉盤轉過9轉，則電熱飯盒的實際功率為多少？創新考法3.如圖甲所示為學生進行坐位體前屈考試的情景，通過手指推動擋板在刻度尺上移動的距離得出成績.課后同學們討論，能不能設計出一個自動顯示成績的儀器，在老師的指導下，同學們利用實驗室器材設計了如圖乙所示的電路，電源電壓為6V，電阻R1為一根長30cm粗細均勻的電阻絲，其阻值與長度的關系如圖丙所示，R2的阻值為30Ω.(1)若推板推得越遠，顯示的示數越大，則應將________(選填“電壓”或“電流”)表作為顯示器.第3題圖(2)擋板在10N力的作用下前進了10cm，則手對擋板做的功為多少？(3)某同學進行測量時，電壓表的示數為1.5V，則擋板向左移動了多少？4.如圖甲所示為電子體重測量儀的原理，其中金屬彈簧上端和滑動變阻器R′(最大值為20Ω)的滑片焊接在一起，下端與電壓表的一端及開關連接.R0為保護電阻，其阻值大小為5Ω.重力大小可通過電壓表示數來轉換，電源的電壓為12V.(g取10N/kg)(1)小華雙腳站立在平臺上，觀察電壓表的示數為U雙，然后抬起一只腳，觀察電壓表的示數為U單，則U雙________(選填“大于”“小于”或“等于”)U單.第4題圖(2)已知小華質量為60kg，平臺所受壓力F與變阻器接入電路的阻值之間的關系如圖乙所示，求稱量小華體重時，電壓表的示數.(3)在稱量小紅的體重時，電壓表示數為8V，則小紅的質量是多少kg?擋位類電熱器相關計算典例精講例(1)斷開【解析】由I＝eq\f(U,R)、P＝UI得P＝eq\f(U2,R)可知，當電路中電阻越大時，多功能湯鍋的功率越小；則分析電路圖可知，當S1閉合S2斷開時，R1、R2串聯，為保溫擋.解：(2)當S1、S2均閉合時，電路為R2的簡單電路，為加熱擋；則R2的阻值R2＝eq\f(U2,P加熱)＝eq\f(（220V）2,1100W)＝44Ω(3)分析圖乙可知，當多功能湯鍋處于保溫擋時電路中的總電阻R總＝eq\f(U2,P保溫)＝eq\f(（220V）2,220W)＝220Ω由串聯電路電阻規律可知R1的阻值R1＝R總－R2＝220Ω－44Ω＝176Ω分析圖丙可知，當S、S1閉合時，電路為R1的簡單電路，此時為低溫擋；當S、S2閉合時，電路為R2的簡單電路，為中溫擋；當S、S1、S2均閉合時，R1、R2并聯，為高溫擋；高溫擋的功率P高溫＝eq\f(U2,R1)＋eq\f(U2,R2)＝eq\f(（220V）2,176Ω)＋eq\f(（220V）2,44Ω)＝1375W多功能湯鍋以新高溫擋工作10min消耗的電能W′＝P高溫t′＝1375W×10×60s＝8.25×105J(4)湯鍋與導線串聯，通過它們的電流相等，鍋內發熱電阻的阻值比導線阻值大很多，根據Q＝I2Rt可知，發熱電阻產生的熱量比導線產生的熱量多得多，所以與其相連接的導線幾乎不熱.實戰演練1.【思路分析】求解題干信息所用公式(2)煎烤機正常工作時，電路中的最大電流是多少？以最大額定功率工作時，1min消耗多少電能？煎烤機的最大額定功率為2200W，R1和R2兩電熱絲阻值相等P＝UIP＝eq\f(W,t)(3)電熱絲R1的阻值是多大？I＝eq\f(U,R)(1)如答圖所示【解析】為了用電安全，控制用電器的開關應接在火線與用電器之間，所以電路連接如答圖所示.解：(2)由P＝UI可得，煎烤機正常工作時，電路中的最大電流I＝eq\f(P,U)＝eq\f(2200W,220V)＝10A由P＝eq\f(W,t)得，煎烤機以最大額定功率工作時，1min消耗的電能W＝Pt＝2200W×1×60s＝1.32×105J(3)當開關S1、S2都閉合時，R1與R2并聯，煎烤機以最大額定功率工作，由于R1＝R2得，P1＝P2電熱絲R1的額定功率P1＝eq\f(P,2)＝eq\f(2200W,2)＝1100W由P＝UI、I＝eq\f(U,R)得電熱絲R1的阻值R1＝eq\f(U2,P1)＝eq\f(（220V）2,1100W)＝44Ω2.(1)保溫【解析】加熱電阻R1＜R2，由P＝UI＝eq\f(U2,R)可得，開關S接2時，只有R2接入電路，此時為保溫擋；當開關S接1時，只有R1接入電路，此時為加熱擋.(2)加熱擋的功率P加熱＝eq\f(U2,R1)＝eq\f(（220V）2,242Ω)＝200W(3)由P＝UI＝eq\f(U2,R)可得，R2的阻值R2＝eq\f(U2,P保溫)＝eq\f(（220V）2,44W)＝1100Ω(4)由P＝eq\f(W,t)得，通電10min消耗的電能W′＝P加熱t＝200W×10×60s＝1.2×105J(5)由圖乙可知，消耗的電能W″＝eq\f(n′,N)＝eq\f(9r,3000r)kW·h＝0.003kW·h則電熱飯盒的實際功率P實＝eq\f(W″,t′)＝eq\f(0.003kW·h,\f(1,60)h)＝0.18kW＝180W創新考法3.(1)電流解：(2)手對擋板做的功W＝Fs＝10N×0.1m＝1J(3)由串聯電路電壓特點可知，當電壓表示數為1.5V時，R2兩端的電壓U2＝U－U1＝6V－1.5V＝4.5V電路中的電流I＝eq\f(U2,R2)＝eq\f(4.5V,30Ω)＝0.15A此時電阻R1接入電路中的阻值R1＝eq\f(U1,I)＝eq\f(1.5V,0.15A)＝10Ω由圖丙可知，此時R1接入電路中的長度為10cm，則擋板向左移動了30cm－10cm＝20cm4.(1)等于解：(2)平臺所受壓力F＝G＝mg＝60kg×10N/kg＝600NF＝600N時，變阻器接入電路的阻值為15Ω串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，則此時電路中的電流I＝eq\f(U,R0＋R′)＝eq\f(12V,5Ω＋15Ω)＝0.6A電壓表的示數UR′＝IR′＝0.6A×15Ω＝9V(3)在稱量小紅的體重時，電壓表示數為8V，根據串聯電路中總電壓等于各分電壓之