专题31 多档位问题 ▲ 知识点剖析 物理知识源于生活，又服务于生活，在学习焦耳定律以后，会遇到运用焦耳定律解决电热毯、电热水器、电饭锅、电暖气等发热体的档位问题，也会遇到电吹风、豆浆机等既发热又做功的用电器的档位问题。 多档位的实质是利用多开关控制接入电路中电阻的大小，从而改变用电器电功率来实现对档位的控制。家庭电路中电源电压U＝220V，根据知R总 越大，P实越小，档位越低；R总越小，P实越大，档位越高。 高温档：在相同时间内放出的热量最多，热功率最大，电阻最小； 中温档：在相同时间内放出的热量低于高温档，热功率低于高温档，电阻高于高温档； 低温档：在相同时间内放出的热量最少，热功率最小，电阻最大。 电路图 （短路式） （并联式） （单刀双掷开关） 低温档 闭合S，两电阻串联， 闭合S，只有R2接入电路， S1断开，S2接b，R1、R2串联， 中温档 只闭合S1，断开S2，只有R1接入电路， 高温档 闭合S、S0，只有R1接入电路， S、S0均闭合，R1、R2并联， S1闭合，S2接a，R1、R2并联， 原理 利用开关控制局部短路的方式改变接入电路的电阻阻值大小，从而实现不同档位的切换。 利用串并联电路电阻关系改变接入电路的电阻阻值大小，从而实现不同档位的切换。 利用单刀双掷开关控制电路的通断，改变接入电路的电阻大小，从而实现不同档位的切换。 注意：并联电路中求解总功率时，可以采用两种方法： 方法一：求出总电阻，然后再求解总功率（此方法计算量大，不推荐）； 方法二：根据公式求解较为方便。 ▲ 考点分析 第一类考查：纯电阻电路中，对多档位的识别，对应档位的电流大小、放出热量、热功率、电阻阻值等的计算； 第二类考查：电热综合计算。纯电阻电路中，结合热学知识对比热容、温度变化量、加热物质质量、热效率等的计算； 第三类考查（拓展考查）：非纯电阻电路中，电流通过电动机做功、电动机做机械功、电动机线圈产生热量的计算，机械效率的计算。 ▲ 技巧点拨 1.电阻的求解由单独接入一个电阻的档位对应的功率进行求解； 2.串并联电路中，，。 ▲ 例题赏析 例1.如图所示是XX型“220V 1000W”电饭煲的原理图。它有高温和保温两档，通过单刀双掷开关S进行调节，R0为电热丝。当开关S接高温档时，电路的功率为1000W；当开关S接保温档时，电路的总功率为22W。求： （1）电饭煲在高温档时，开关S应与哪个触点连接？ （2）电热丝R0和R的阻值分别为多大？ （3）当电饭煲在保温档时，实际电流多大？保温5 min，电热丝R0消耗的电能是多少？ 例2.如图甲为某款新型电饭煲，额定电压为220 V，它采用了“聪明火”技术，智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感，图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S1是自动控制开关，将电饭煲接入220 V电路中，在电饭煲工作的30 min内，它消耗的电功率随时间的变化如图丙所示.求： （1）5～10 min，电饭煲的功率； （2）15～30 min，电饭煲产生的总热量； （3）电热丝R1和R2的阻值分别为多少？ 例3.小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图所示，主要技术参数如下表.电吹风在额定电压下工作，请解答如问题： （1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是多大？ （2）电热丝工作时的电阻是多大？ （3）电吹风内电动机的电阻是1Ω，电吹风吹冷风5min产生的热量是多少？机械效率为多少？ 电热综合计算 例4.如图所示的某应急灯和它的铭牌，两个灯泡是并联，当外部电路停电时应急灯亮，这时电池电压为6 V，额定功率为2×103W。 （1）通过两灯的总电流是多少A？2 min所消耗的电能是多少？ （2）如果2 min内消耗的电能全部转化为内能，能否使20 ℃、1 kg的水温度上升到30 ℃？ 专题31 多档位问题【答案版】 ▲ 知识点剖析 物理知识源于生活 ... ...
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