4多檔位開關控制類型（原卷版）

1、電熱器電路高低擋位的判斷電熱器電路中根據(jù)電阻的不同組合，可以實現(xiàn)幾個不同功率工作狀態(tài)的切換。每一個工作狀態(tài)稱為一個擋位。因此，擋位根據(jù)電功率的高低來區(qū)分的，功率越高，單位時間發(fā)熱越多，被加熱物體溫度就越高，擋位就越高。功率、擋位的對應關系如下表。功率擋位命名高功率高溫擋、加熱擋中功率中溫擋低功率低溫擋、保溫擋對于兩個電阻R1、R2(R1＞R2)組成的電路，可以有四種工作狀態(tài)：R1單獨工作(圖甲)，R2單獨工作(圖乙)，R1、R2串聯(lián)工作(圖丙)，R1、R2并聯(lián)工作(圖丁)（1）電阻總電阻的判斷因為串聯(lián)電路總電阻大于其中任何一個電阻，并聯(lián)電路總電阻小于其中任何一個支路電阻，所以。（2）電路總功率的判斷①用公式判斷，電源電壓一定時，電路總電阻越小，功率越大，擋位越高。②用公式P=UI判斷，電源電壓一定時，電路總電阻越小，總電流越大，功率越大，擋位越高。（3）擋位的判斷①R1、R2并聯(lián)工作(圖丁)電阻最小，功率最大，所以是高溫擋；②R2單獨工作(圖乙)電阻比并聯(lián)電阻大，功率稍小，所以是中高溫擋；③R1單獨工作(圖甲)電阻比R2單獨工作電阻大，功率更小，所以中低溫擋；④R1、R2串聯(lián)工作(圖丙)電阻最大，功率最小，所以是低溫擋。注意：以上擋位的命名是根據(jù)四種情況都存在而言的。而對于給定的電路，可能存在上述情況中兩到三種，比如某電路存在①②③三種情況，那么②就叫中溫擋，③就叫低溫擋；另一電路存在②③④三種情況，②就叫高溫擋，③就叫中溫擋；還有一電路只存在③④兩種情況，③就叫高溫擋，④就叫低溫擋了。所以具體的擋位命名需根據(jù)題目信息確定，只需根據(jù)功率的高低排序和題目中擋位對應起來就行了。2、常見的高低溫擋電路舉例電路圖（短路式）（并聯(lián)式）（單刀雙擲開關）低溫檔閉合S，兩電阻串聯(lián)，閉合S，只有R2接入電路，S1斷開，S2接b，R1、R2串聯(lián)，中溫檔只閉合S1，斷開S2，只有R1接入電路，高溫檔閉合S、S0，只有R1接入電路，S、S0均閉合，R1、R2并聯(lián)，S1閉合，S2接a，R1、R2并聯(lián)，原理利用開關控制局部短路的方式改變接入電路的電阻阻值大小，從而實現(xiàn)不同檔位的切換。利用串并聯(lián)電路電阻關系改變接入電路的電阻阻值大小，從而實現(xiàn)不同檔位的切換。利用單刀雙擲開關控制電路的通斷，改變接入電路的電阻大小，從而實現(xiàn)不同檔位的切換。注意：并聯(lián)電路中求解總功率時，可以采用兩種方法：方法一：求出總電阻，然后再求解總功率（此方法計算量大，不推薦）；方法二：根據(jù)公式求解較為方便。技巧點撥①電阻的求解由單獨接入一個電阻的檔位對應的功率進行求解；②串并聯(lián)電路中，，。1、如圖所示是張強同學家新買的一臺電熱鍋其內(nèi)部簡化電路圖，該鍋有高、中、低三個擋位的發(fā)熱功率。開關S1可分別與觸點a、b接觸，已知發(fā)熱電阻R1＝48.4Ω，R2＝96.8Ω，電源電壓220V保持不變。請分析和解答以下問題：（1）當開關S1置于b端、S2斷開時，電熱鍋處于什么擋位？（2）電熱鍋在中擋位工作時，消耗的電功率是多少？（3）電熱鍋在高擋位工作時，加熱5min，消耗的電能為多少？2、如圖是某公司一款高智能汽車的后視鏡及電路原理圖，該智能后視鏡有三個擋位，分別控制防霧、除雨露、除冰霜功能，該公司介紹防霧、除雨露、除冰霜依次需要后視鏡提供更高的熱量。車主只需通過轉動旋鈕開關就可讓其工作。已知車載電源電壓為100V，圖中R1、R2、R3均為電熱絲，其中R1＝100Ω、R2＝200Ω、R3＝300Ω且電阻值均不受溫度的影響，請你綜合應用所學知識解答下列問題：（1）要除冰霜應將旋鈕調(diào)到圖中擋，要防霧應將旋鈕調(diào)到圖中擋（選填“1”“2”或“3”）（2）當車主開啟除冰霜功能時，該電路的總功率為多少W？（3）當車主開啟防霧功能時，電路中總電流是多少A？（4）當車主開啟防霧功能時，電熱絲R1在60s內(nèi)消耗的電能是多少J？3、如圖為某品牌多功能電飯煲的簡化電路原理圖，電飯煲的額定電壓是220V，R2=88Ω，R3=176Ω，旋轉開關置于o和a時為關閉狀態(tài)，分別置于a和b、b和c、c和d，能實現(xiàn)低、中、高三個加熱擋位的轉換。低溫擋的電功率與高溫擋電功率之比為1：6，不計溫度對電阻的影響。（1）開關置于時，電飯煲處于中溫擋。（2）求電飯煲處于中溫擋時，在額定電壓下持續(xù)工作12min消耗的電能是多少？（3）求電阻R1的阻值。4、題圖甲是用某款3D打印第進行立體繪畫時的場景，打印筆通電后，筆內(nèi)電阻絲發(fā)熱使筆內(nèi)繪畫材料熔化；加熱電路簡化后如圖所示，電源電壓恒為6V，R1和R2為發(fā)熱電阻絲，只閉合S1時低溫擋工作，S1、S2都閉合時高溫擋工作，高溫擋和低溫擋的功率比為4∶3，R1=4Ω，忽略電阻絲阻值隨溫度變化，求（1）低溫檔工作時，通過R1的電流；（2）低溫擋的功率；（3）R2的電阻值。5、某電熱取暖器的簡化電路如圖所示，R1、R2為發(fā)熱電阻。取暖器工作時，通過開關S1和S2實現(xiàn)低溫、高溫的擋位控制。已知高溫擋功率為1320W，R1=55Ω。求：（1）取暖器工作時通過R1的電流；（2）取暖器處于低溫擋時，工作1min產(chǎn)生的熱量；（3）R2的阻值。6、商業(yè)街移動攤位使用可顯示電費的新型插座（如圖甲所示）計費，某攤位使用空氣炸鍋（如圖乙所示）烹制食物，如圖丙所示是該空氣炸鍋加熱部分的簡化電路圖，其額定電壓為220V，定值電阻和為發(fā)熱體，其中。開關S1、S2、S3的通斷可實現(xiàn)高、中、低三個檔位的調(diào)節(jié)（S1、S2不會同時閉合），只閉合S3時為中溫檔，額定功率為440W。求：（1）的電阻；（2）高溫檔正常工作100s，電流通過產(chǎn)生的電熱；（3）只有空氣炸鍋單獨工作，表盤示數(shù)使用前后如圖甲、丁所示，通過表盤顯示的數(shù)據(jù)估算該空氣炸鍋消耗的電功率（已知商用電費單價為0.75元/kW·h）。7、圖甲是某電飯鍋的簡化電路原理圖，R1和R2是阻值不變的加熱電阻，R1=50Ω，S為溫控開關，1、2是開關連接的觸點。某次煮飯時，只將電飯鍋接入220V的電路中，在加熱狀態(tài)下工作了一段時間后，開關S自動切換到保溫狀態(tài)。在保溫狀態(tài)下，電能表（如圖乙）的轉盤在1min內(nèi)轉動了5r。求：（1）保溫狀態(tài)下該電飯鍋的發(fā)熱功率。（2）R2阻值的大小。（3）用電高峰時，該電飯鍋在加熱狀態(tài)下，14min內(nèi)將2kg初溫為20℃的水加熱至沸騰（1個標準大氣壓），若不計熱損失，電飯鍋的實際電壓。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]8、小強媽媽買了一個新的電飯煲，小強從說明書中得知下表中的信息，工作電路圖如圖甲所示，S1為溫控開關，加熱電阻R1和R2的阻值不隨溫度變化。求：（1）電阻R1的阻值；（2）電飯煲在“保溫”狀態(tài)下正常工作時，加熱電阻R?的電功率；（3）某周末的晚飯時，小強想利用自家電能表（如圖乙）測量電飯鍋的實際功率。于是他關閉了家中其它所有用電器，只讓電飯煲在“蒸煮”狀態(tài)下工作，觀察到電能表的轉盤在1min內(nèi)轉了50轉。求電飯鍋的實際功率和實際電壓。額定電壓220V額定蒸煮功率1210W額定保溫功率88W頻率50Hz容積5L9、小科設計了一款高、中、低三個擋位的迷你多功能電鍋，其部分設計參數(shù)如圖甲所示，簡化電路如圖乙所示，、、為電熱絲，其中。電鍋在高溫擋、中溫擋工作時，開關均處于閉合狀態(tài)；在低溫擋工作時，開關、均處于斷開狀態(tài)，閉合開關S，移動滑片，可調(diào)節(jié)低溫擋的功率。額定電壓30V高溫擋功率150W中溫擋功率？W低溫擋功率范圍20w50W甲（1）求電鍋在高溫擋正常工作時的電流；（2）求電鍋中溫擋功率；（3）現(xiàn)有、、三種規(guī)格，為了達到小科設計的低溫擋功率范圍，請通過計算說明他選擇的哪一種。10、如圖甲所示為小科同學家的電中藥壺，有“猛火”和“文火”兩個擋位，工作電路簡化為圖乙所示，其中S'為擋位開關，R1、R2為發(fā)熱電阻（假定工作時電阻不變），A、B為阻值可忽略不計的指示燈。當電中藥壺處于猛火擋時，紅燈亮；處于文火擋時，綠燈亮。已知電中藥壺額定電壓為220V，猛火擋的額定功率為2420W，R2的阻值為180Ω。（1）判斷A燈是（選填“紅燈”或“綠燈”），你的判斷依據(jù)是什么？。（2）求電中藥壺“文火”擋的額定功率？（3）某天用電高峰時，小科用電中藥壺幫奶奶熬藥，為了計算家里電路的實際電壓，她關了家里其它用電器，只將電中藥壺調(diào)到猛火擋上，電中藥壺工作1min，電能表（如圖丙所示）的電能表表盤轉了100轉，由此她計算出家庭電路的實際電壓是多少？11、適當足浴有利于身體健康。小科家中有一個電熱足浴盆，其部分銘牌信息如表所示，圖甲為該電熱足浴盆的工作電路，R1、R2均為電熱絲，當開關S接a、b觸點時，可以切換該電熱浴足盆的工作擋位。求：型號B18﹣A2額定電壓220V額定加熱功率968W額定保溫功率80W（1）該電熱足浴盆的額定加熱電流為多大？（2）電熱絲R1、R2的阻值各為多少？（3）在用電高峰，小科關閉家中其它所有用電器，只讓該電熱足浴盆通電，使其處于加熱狀態(tài)工作了1.5min，如圖乙所示的電能表轉盤轉動了50轉，則該電熱足浴盆加熱的實際功率為多少？12、如圖所示為某電烤箱的銘牌，圖中虛線內(nèi)是電烤箱內(nèi)部的簡化電路圖。R1和R2均為電熱絲，求：XX牌電烤箱額定電壓220V額定功率高溫擋1100W低溫擋440W（1）在低溫擋正常工作時，電路中的電流；（2）在高溫擋正常工作10min，電路消耗的電能；（3）若只將高溫擋功率提高到1210W，請通過計算，說明如何改變電阻。13、如圖所示是小明家的多功能燉鍋簡化電路圖。R1、R2是兩個電熱絲，S2是單刀雙擲開關。通過S1和S2的斷開、閉合的組合，實現(xiàn)高、中、低三擋加熱。燉鍋的相關參數(shù)見表格。求：電源電壓（V）低溫擋功率（W）中溫擋功率（W）高溫擋功率（W）容積（L）22027555011001（1）燉鍋處于高溫擋工作時，電路中的電流為多少？（2）R2的阻值多大？（3）某次用電高峰時，小明和他爸爸合作，測得插座兩孔之間的實際電壓只有198V，那么該燉鍋在高溫擋下工作的實際功率是多少？14、廚藝最講究“火候”二字，如圖甲所示的智能蛋糕機就是通過智能化技術控制制