2018年九年级物理上册第十五章电能与电功率多挡电热器的分析与计算新版粤教沪版20180901356

1、.多挡电热器的分析与计算多挡电热器是电流热效应的重要应用之一，它主要通过开关改变电路连接，变换电热器的发热状态，下面结合考题分析。一、电热丝串联对于电热丝串联的多挡电热器，只有一个电热丝工作时电热器处于高温状态，电热丝串联都工作时电热器处于低温状态。R1R2S1S2abcM图 1例1 严寒冬季，我国北方哨兵脚上穿有电热靴。一只靴内加热电路如图1所示，电源电压恒定，S2为三挡旋钮开关金属片M可分别拨至a、b、c处，电阻丝R1、R2规格一样且阻值不变，b为电阻丝R1的中点。这只电热靴的低温挡为6W，那么其中温挡和高温挡分别为 A.8W，12W B.8W，24WC.12W，18W D.12W，24W

2、解析 电源电压恒定，根据公式可知，电热靴的低、中、高温挡由电阻决定电阻丝R1、R2规格一样且阻值不变，设电阻丝R1、R2的阻值为R金属片M拨至a处，电阻丝R1、R2串联，电热靴为低温挡即 金属片M拨至b处，电阻丝R1、R2串联，电热靴为中温挡金属片M拨至c处，只有电阻丝R2工作，电热靴为高温挡答案 A二、电热丝并联对于电热丝并联的多挡电热器，开关都闭合时两个电热丝并联都工作电热器处于高温挡，单独一个电热丝工作时电路处于中温或低温挡。例2 某三挡电炖锅的工作电路可简化为如图2所示的电路图，其两段电热丝的阻值分别为R1和R2，且R1> R2，说明书的部分参数如下表。1在低温挡工作时，电路中的

3、电流多大?结果保存一位小数2请直接判断当开关S1断开、S2闭合时，电炖锅处于哪个挡位，并求出R2的阻值。3小颖对该电炖锅说明书中所标的功率值产生疑心，她用所学知识和爸爸进展了如下实验：关掉家里的其他用电器，只让电炖锅在高温挡单独工作，她观察到家中的电能表标着“1800 revskWh，且在l min内电能表的转盘转了15转。请帮助她计算出电炖锅在高温挡工作时的实际功率，如与额定功率有差异，试写出一种可能原因。图 2解析 1由于R1R2，只闭合S1时，电阻R1工作，根据公式可知，电炖锅为低温挡电路中的电流2开关S1断开、S2闭合时，电阻R2工作，因R2R1，所以电炖锅为中温挡由表知电阻3开关S1

4、、S2都闭合时，电阻R1、R2并联进入电路，电炖锅为高温挡消耗的电能实际功率答案 10.9A 2中温 121 3500W 差异的原因可能有：实际电压偏低，电热丝的阻值不符合设计要求，电能表的测量存在误差等三、串、并联转换对于串、并联转换电路，电热丝并联时电热器处于高温挡，一个电热丝单独工作时处于中温挡，电热丝串联工作时处于低温挡。220VR1R2S1S2S3图 3例3 如图3所示是一种家用电烤箱内部构造电路简图，它有高、中、低三个挡位，R1=120，R2=240，求：1闭合S1、S3，断开S2时，电烤箱处于什么挡位？电路中的电流是多大？2闭合S3，断开S1、S2时，通电一分钟电路中电流产生的热量是多大？3当电烤箱处于低温挡时，它消耗的电功率是多大？结果保存一位小数解析 1闭合S1、S3，断开S2时，R1与R2并联，电路中总电阻最小，根据公式可知，电功率最大即为高温挡状态电路中的电流2闭合S3，断开S1、S2时，电阻R1工作，电路为中温挡通电一分钟电流产生的热量3闭合S2