電學專題（三）-多檔位家用電器計算與設計典型例題R1R2SR1R2SR1R2S例1、甲乙兩圖中R1=10，R2=20，均連接在6V的電源兩端。甲圖：S斷開，電路總功率為 W；S閉合，電路總功率為 W。乙圖：S斷開，電路總功率為 W；S閉合，電路總功率為 W。例2、 CFXB型“220V、1100W”電飯煲原理圖如圖3所示，它有高溫燒煮和燜飯、保溫兩擋，通過開關S進行調(diào)節(jié)，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。求：（1）電飯煲在高溫燒煮擋時，開關S應與哪個觸點連接?（2）電熱絲R0的阻值多大?（3）當電飯煲在正常燜飯、保溫擋時電路中的電流多大？燜飯、保溫10min，電熱絲R0產(chǎn)生的熱量為多少?例3、 下表為某品牌取暖用油汀的銘牌，其內(nèi)部電路如圖所示，R 1 和 R 2 均為電熱絲，S 1 是溫度自動控制開關，閉合開關 S，30min 內(nèi)油汀消耗的電能為 0.88kWh。求： （1）通過 R 1 的電流； （2）電熱絲 R 2 的電阻； （3）30min 內(nèi)開關 S 1 閉合的時間。例4、小紅家買了一臺電烤箱，有高、中、低三個擋位的發(fā)熱功率，圖4是其內(nèi)部簡化電路圖，開關S1可分別與觸點a、b接觸。已知：Rl=60.5，R2=121，電源電壓保持不變。當開關S1置于b端，S2斷開時，電烤箱處于 擋位：電烤箱在中擋位工作時，消耗的電功率是 W；電烤箱在高擋位工作時，對食物加熱5min，消耗的電能是 J。鞏固練習1圖4是某款電熱水龍頭的電路原理圖。R1、R2為電熱絲，通過旋轉(zhuǎn)手柄可使扇形開關S同時接觸兩個相鄰觸點，實現(xiàn)冷水、溫水、熱水擋之間的切換。當開關同時接觸2、3觸點時，水龍頭放出的是水          （選填“冷”、“溫”或“熱”）。若R22R1，水龍頭在溫水擋正常工作時電功率為2000W，則它在熱水擋正常工作1min消耗的電能為             J。2如圖甲所示是某型號的浴室防霧鏡，其背面粘貼有等大的電熱膜使用時鏡面受熱，水蒸氣無法凝結(jié)其上，便于成像，下表是該防霧鏡的相關數(shù)據(jù)：面積大小110dm2鏡子質(zhì)量1.1kg額定電壓220V額定功率1W/dm2(1)求防霧鏡正常工作時的電流(2)經(jīng)測試，在-10環(huán)境下正常工作400s使平面鏡的平均溫度升高了40，求電熱膜紿平面鏡的加熱效率玻璃的比熱容為0.75×103J/(kg)(3)如圖乙所示，小明給防霧鏡電路連接了一個滑動變阻器，能使電熱極的功率在原功率的25%100%之間變化，以滿足不同季節(jié)使用的需要請求出R的最大阻值3如圖1為一款利用高溫水蒸氣熨燙衣服的便攜式掛燙機，它的正常工作電壓為220V，水箱裝水最多0.3kg，加熱功率有大小兩個檔位，設計師最初設計的內(nèi)部電路有如圖2甲、乙兩種接法，其中電熱絲R1=56，R2=44（1）高溫水蒸氣熨燙衣服時，水蒸氣遇到衣服迅速成小水珠，放出熱量，將衣服熨平（填物態(tài)變化名稱）；（2）如果選擇甲電路，電路中最大電流為 A，如果選擇乙電路，電路中最大電流為 A，由于兩個電路中所選熔斷器里的熔絲允許通過的最大電流為8.2A，故設計師最終選擇了甲電路；（計算結(jié)果保留一位小數(shù)）（3）請分別計算這款掛燙機兩個檔位的額定功率；（4）若將水箱中0.22kg的水從25加熱到100，掛燙機至少需要加熱多長時間？水的比熱容c=4.2×103J/（kg）4小亮家新裝了一臺智能電熱馬桶蓋，如圖甲所示，他查閱使用說明書發(fā)現(xiàn)便座加熱電路有高、中、低三檔并可手動調(diào)節(jié)，其額定電壓為220V，低溫檔、中溫檔的額定功率為22W和44W利用所學的電學知識他設計了一個等效電路圖，如圖乙所示，用兩定值電阻R1和R2表示兩電熱絲，單刀雙擲開關S2可接a或b當它接入家庭電路中正常工作時：（1）低溫檔加熱的電流多大？（2）中溫檔加熱5h，消耗多少度電？（3）高溫檔加熱的額定功率是多少瓦？5PTC是一種半導體陶瓷材料，它的發(fā)熱效率較高。PTC有一個人為設定的溫度叫“居里點溫度”，當它的溫度低于“居里點溫度”時，其電阻值會隨溫度升高而變??；當它的溫度高于“居里點溫度”時，其電阻值隨它的溫度升高而變大。如圖甲所示的陶瓷電熱水壺就使用了這種材料。它的工作電路如圖乙所示，R0是定值電阻，其阻值不受溫度的影響。RT是PTC電阻，它的電阻值與溫度的關系如圖丙所示。該電熱水壺在“居里點溫度”狀態(tài)工作時，電路消耗的總功率為1100W。求：（1）由圖丙知該PTC材料的“居里點溫度”是  ；（2）R0的阻值為多少?（3）當RT的溫度為130時，電路中RT的實際功率為多少?額定電壓/V2201擋加熱器額定功率/W5502擋加熱器額定功率/W110保壓溫度/102最大容積/dm336如圖所示是某型號電壓力鍋工作電路簡圖，如表是其部分參數(shù)，接通電路后，開關S自動與觸點a、b接通，1檔加熱器開始加熱當鍋內(nèi)混合物質(zhì)溫度達到102時，開關S自動與a、b斷開，與觸點c接通，2擋加熱器工作，保持鍋內(nèi)溫度和壓強不變，進入保壓狀態(tài)現(xiàn)將質(zhì)量為2.0kg，初溫為36的混合物質(zhì)放入壓力鍋中，接通電路使其正常工作20min假設加熱器產(chǎn)生的熱量全部被混合物質(zhì)吸收，混合物質(zhì)的比熱容c=4.0×103J/（kg）求： （1）R1、R2的阻值（2）電壓力鍋加熱多少時間后開始保壓？ （3）電壓力鍋最后2min內(nèi)消耗的電能額定電壓 220V高檔發(fā)熱功率 400W 水箱容積 3L 適用面積 2040m2 7如圖1所示是某型號電熱加濕器的原理圖，如表為其部分技術參數(shù)R1、R2為發(fā)熱電阻，且R2=3R1，S為旋轉(zhuǎn)型開關，1、2、3、4為觸點，通過旋轉(zhuǎn)開關S可實現(xiàn)“關”、“低檔”、“高檔”之間的轉(zhuǎn)換（低檔為小功率加熱，高檔為大功率加熱）（1）加濕器需在高檔加熱，開關S應旋轉(zhuǎn)至觸點 （選填：“1、2”、“2、3”或“3、4”）位置；（2）電阻R1的阻值；（3）加濕器處于低檔位置時的發(fā)熱功率；（4）如圖2所示是某次使用加濕器工作30min的圖象，請計算加濕器消耗的總電能8某型號的電飯鍋有兩檔，分別是高溫燒煮和保溫燜飯擋，其原理如圖所示（虛線框內(nèi)為電飯鍋的發(fā)熱部位）已知R1 = 44，R2 = 2156（1）開關S置于_ 擋（選填“1”或“2”）時是高溫燒煮擋，它的功率是多大？（2）保溫燜飯時電路中電流是多少？10min產(chǎn)生的熱量是多少？（3）若只要求保溫燜飯擋的功率提升10%，請通過計算具體說明改進措施9在學習了電學知識后，同學們嘗試“設計電路和編制習題”，老師提供了以下器材：電源、兩個“12V 18W”的電阻和若干開關、導線（1）小虎第一個完成設計，他設計的電路如圖1所示他編制的試題是：“在圖1所示的電路中，閉合開關s1，通電5min產(chǎn)生多少熱量?（2）小華思考一會兒，設計了能提供兩種功率工作的電路編制的試題是：“在小虎設計的電路上再加一個開關，使電路能以兩種功率工作，其大、小功率之比是_請你在圖1中完成小華的設計，并將電路大小功率之比填入空格中（3）小明經(jīng)過認真思考后，用了三個開關，設計了能提供三種功率工作的電路請你在圖2的方框內(nèi)，畫出小明所設計的電路圖