第十八章電功率專題擋位問題電熱器工作時將電能轉化為內能，根據實際需要往往要設計不同擋位。電熱器的高低擋指的是不同“功率”，電功率大的為高擋位，電功率小的為低擋位。在電源電壓不變的情況下，通過改變電路的總電阻從而改變用電器的總功率，實現高、中、低擋之間的轉換，通常是通過電阻短路或改變電路連接方式等方法實現。總體思路：1．電熱器加熱時(高溫擋)，電功率P較大，由于電壓U一定，則R較小。2．電熱器保溫時(低溫擋)，電功率P較小，由于電壓U一定，則R較大。類型1并聯電路基本模型(電路圖)：思路：①兩開關均閉合，兩電阻并聯，總電阻較_____，總功率較_____，處于_____擋位；②只閉合S1，只有R1接入電路，總電阻較_____，總功率較_____，處于_____擋位。小大高大小低【例1】小明家的電熱飲水機，有加熱和保溫兩種工作狀態，飲水機熱水箱內水溫達到92℃時開關S1自動斷開，處于保溫狀態；當水溫降至一定溫度t時，S1又閉合重新加熱。飲水機的銘牌數據與電路原理圖如下。(1)求正常加熱時通過飲水機的電流；熱水箱水量2kg額定電壓220V加熱時功率440W保溫時功率40W解：(1)正常加熱時通過飲水機的電流答：(略)【例1】小明家的電熱飲水機，有加熱和保溫兩種工作狀態，飲水機熱水箱內水溫達到92℃時開關S1自動斷開，處于保溫狀態；當水溫降至一定溫度t時，S1又閉合重新加熱。飲水機的銘牌數據與電路原理圖如下。(2)求電阻R1、R2的阻值；熱水箱水量2kg額定電壓220V加熱時功率440W保溫時功率40W解：(2)當只閉合S，只有R1工作時，飲水機處于保溫狀態，電阻R1的阻值當閉合S和S2，R1和R2同時工作時，飲水機處于加熱狀態，此時電阻R1的功率P2＝P加熱－P保溫＝440W－40W＝400W答：(略)【例1】小明家的電熱飲水機，有加熱和保溫兩種工作狀態，飲水機熱水箱內水溫達到92℃時開關S1自動斷開，處于保溫狀態；當水溫降至一定溫度t時，S1又閉合重新加熱。飲水機的銘牌數據與電路原理圖如下。(3)在無人取水情況下，飲水機重新加熱一次的時間為7min。加熱一次消耗的電能是多少？重新加熱前的水溫t是多少？[不計能量損失，c水＝4.2×103J/(kg·℃)]熱水箱水量2kg額定電壓220V加熱時功率440W保溫時功率40W重新加熱前的水溫t＝92℃－22℃＝70℃答：(略)類型2：串聯或短接電路基本模型(電路圖)：思路：①兩開關均閉合，R1被_______，只有R2接入電路，總電阻較_____，總功率較_____，處于_____擋位；②只閉合開關S，R1、R2串聯接入電路，總電阻較_____，總功率較_____，屬于_____擋位。短接小大高大小低【例2】電飯煲的原理圖如圖所示，它有高溫燒煮和燜飯、保溫兩擋，通過單刀雙擲開關S進行調節，R0為電熱絲。當開關S接高溫燒煮擋時，電路的功率為1100W，當開關S接燜飯、保溫擋時，電路的總功率為22W。(1)電飯煲在高溫燒煮檔時，開關S應與哪個觸點連接？【例2】電飯煲的原理圖如圖所示，它有高溫燒煮和燜飯、保溫兩擋，通過單刀雙擲開關S進行調節，R0為電熱絲。當開關S接高溫燒煮擋時，電路的功率為1100W，當開關S接燜飯、保溫擋時，電路的總功率為22W。(2)電熱絲R0的阻值多大？電阻R的阻值多大？解：(2)高溫燒煮時功率為1100W，電阻R0的阻值電阻R的阻值R＝R總－R0＝2200Ω－44Ω＝2156Ω【例2】電飯煲的原理圖如圖所示，它有高溫燒煮和燜飯、保溫兩擋，通過單刀雙擲開關S進行調節，R0為電熱絲。當開關S接高溫燒煮擋時，電路的功率為1100W，當開關S接燜飯、保溫擋時，電路的總功率為22W。(3)保溫時R的功率多大？解：(3)保溫時R的功率PR＝I2R＝(0.1A)2×2156Ω×＝21.56W【例2】電飯煲的原理圖如圖所示，它有高溫燒煮和燜飯、保溫兩擋，通過單刀雙擲開關S進行調節，R0為電熱絲。當開關S接高溫燒煮擋時，電路的功率為1100W，當開關S接燜飯、保溫擋時，電路的總功率為22W。(4)若在傍晚用電高峰期，電路中的實際電壓只有200V，則此時該電飯鍋在加熱狀態的實際功率是多大？解：(4)若在傍晚用電高峰期，電路中的實際電壓只有200V，則此時該電飯鍋在加熱狀態的實際功率答：(略)類型3：更換電阻電路基本模型(電路圖)：思路：①開關S接A，R1、R2串聯接入電路，總電阻較_____，總功率較_____，處于_____擋位；②開關S接B，只有R2串聯接入電路，總電阻較_____，總功率較_____，處于_____擋位。大小低小大高【例3】如圖甲為小明家新購的一款智能養生壺，其電路簡圖如圖乙所示，該壺有“加熱”和“保溫”兩擋，R2＝385Ω。該養生壺銘牌的部分數據如表，其中保溫功率模糊不清。求：養生壺的銘牌額定電壓220V頻率50Hz加熱功率1100W保溫功率容積1.5L(1)養生壺是利用電流的_____效應工作的，當開關S擲到____(選填“1”或“2”)時，養生壺處于加熱狀態。熱1【例3】如圖甲為小明家新購的一款智能養生壺，其電路簡圖如圖乙所示，該壺有“加熱”和“保溫”兩擋，R2＝385Ω。該養生壺銘牌的部分數據如表，其中保溫功率模糊不清。求：養生壺的銘牌額定電壓220V頻率50Hz加熱功率1100W保溫功率容積1.5L(2)養生壺處于“加熱”狀態時，R1是多少？解：(2)當開關S置于1時，R2開路，只有R1工作，此時為加熱擋，R1的阻值【例3】如圖甲為小明家新購的一款智能養生壺，其電路簡圖如圖乙所示，該壺有“加熱”和“保溫”兩擋，R2＝385Ω。該養生壺銘牌的部分數據如表，其中保溫功率模糊不清。求：養生壺的銘牌額定電壓220V頻率50Hz加熱功率1100W保溫功率容積1.5L(3)小亮想測一下該養生壺保溫時的實際功率，于是他關閉了家里的其他