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《用電器多擋位問題》電功率PPT

《用電器多擋位問題》電功率PPT 詳細介紹:

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專題概述

用電器的多擋位問題是集電熱、電功、電功率于一體的綜合性問題,是電學問題的重點和難點。其主要類型包括用電器的多擋位問題、電熱器的多擋位問題。

解答用電器的多擋位問題時關鍵是弄清楚用電器的工作特點,不同擋位對應的功率、電流、電阻等物理量。例如:豆?jié){機工作時主要包括加熱和打漿兩個過程、全自動洗衣機工作時主要包括洗衣和脫水兩個過程、電吹風工作時主要明確是吹冷風還是吹熱風等。

解答電熱器類問題需要把握好兩個關鍵點。

關鍵點一:正確判斷出電熱器的擋位。一般來說,電熱器通常有“高溫擋”“中溫擋”和“低溫擋”,根據(jù)電功率的公式P=U2R可知,當電壓一定時,電阻越大,電功率越小,電阻越小,電功率越大,所以高溫擋總電阻最小,低溫擋總電阻最大。

關鍵點二:明確不同擋位的電熱器結構。

(1)短路式:如圖甲所示,兩個電阻串聯(lián),用開關S1與其中的一個電阻并聯(lián),當兩個開關都閉合時,電阻R2短路,只有一個電阻工作,此時為高溫擋;當開關S閉合、S1斷開時,兩個電阻串聯(lián),總電阻最大,為低溫擋。

(2)單刀雙擲式:如圖乙所示,將主要工作電阻R1放在干路上,一條支路只用導線,另一條支路連接附加電阻。當開關S擲向附加電阻支路時,兩電阻串聯(lián),為低溫擋;當開關S擲向純導線支路時,只有主要電阻R1工作,為高溫擋。

(3)并聯(lián)式:如圖丙所示,兩個電阻并聯(lián),用開關S1控制兩個電阻,開關S2控制其中的電阻R2,當開關S1、S2同時閉合時,兩個電阻都工作,此時總電阻小,為高溫擋;當開關S1閉合、S2斷開時,只有電阻R1工作,此時總電阻大,為低溫擋。

類型一 電熱器的多擋位問題

1.如圖3-ZT-1所示,電阻R1>R2,電源電壓均為U,在相同時間內,圖甲電路中電阻產(chǎn)生的總熱量為Q甲,圖乙電路中電阻產(chǎn)生的總熱量為Q乙,圖丙電路中電阻產(chǎn)生的總熱量為Q丙,圖丁電路中電阻產(chǎn)生的總熱量為Q丁,則( 。

A.Q甲>Q乙>Q丙>Q丁

B.Q丁>Q丙>Q乙>Q甲

C.Q。綫乙>Q甲>Q丙

D.Q甲>Q丙>Q乙>Q丁

2.電源電壓均為U不變時,在相同的時間內,兩電阻串聯(lián)時總電阻最________,產(chǎn)生的總熱量最________,發(fā)熱功率最________;兩電阻并聯(lián)時總電阻最________,產(chǎn)生的總熱量最________,發(fā)熱功率最________。如果電熱器處于兩電阻串聯(lián)的狀態(tài),則電熱器一般處于________(選填“高”“中”或“低”)擋位;如果電熱器處于兩電阻并聯(lián)的狀態(tài),則電熱器一般處于________(選填“高”“中”或“低”)擋位。

3.如圖3-ZT-2所示是電熱水壺的工作電路圖,閉合開關S1,當電熱水壺處于加熱狀態(tài)時,開關S2處于________狀態(tài)。若電熱水壺加熱狀態(tài)時的功率為1210 W,則電阻R1=________Ω。如果保溫狀態(tài)下電熱水壺的總功率是加熱狀態(tài)時的10%,則R2的功率為________W。

4.某保溫電熱水壺電路如圖3-ZT-3所示,S是溫控開關,電熱水壺上標有“220 V 1000 W”字樣,保溫時R1的電功率為12.1 W,問:(不考慮溫度對電阻阻值的影響)

(1)當開關S接a時電熱水壺處于保溫狀態(tài)還

是加熱狀態(tài)?為什么?

(2)加熱狀態(tài)時,電熱水壺正常工作的

電流是多少?

(3)R1和R2的阻值各是多少?

5.某科技制作小組的同學利用兩段阻值不同的電熱絲R1和R2,設計成具有高、中、低三擋位的電熱器,電路圖如圖3-ZT-4所示,其中R1=2R2。在安全情況下,用三擋分別給同一容器中質量均為2 kg的水加熱。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]

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