第18章 电功率 高中低温挡 计算专题

2、有一带高、低挡的电加热器，其工作电路可简化如图所示，其中R1=10Ω，R2=5Ω，只闭合开关S1，A的示数为2A，求：

R2 R1 S2 （2）断开开关S1， 工作（填R1/R2），电路消耗的功率 ； （3）通过计算可知，当R2单独工作时为 温挡；当R1和R2同时工作时为 温挡。（填高/低）

所谓高、低温挡，也就是电路消耗的高、低功

2

率；由P=U/R可知，当U一定时，P与R成（反/正） 比；综上所述，在电源电压U不变时，当整个电路电阻最小时，P最 ，为 温挡；当整个电路电阻最大时，P最 ，为 温挡。 5、如图所示，电源电压为24V；R1=4Ω，R2=12Ω。

S1 R1 S3 R2 A S1 （1）电源电压U；

（2）计算此时电路的功率，即为 温挡；再闭合S2，计算此时电路的功率，即为 温挡。 3、有一带高中低温挡的电加热器，其工作电路可简化如图所示，其中R1=15Ω，R2=10Ω，电源电压U=30V；

R1 R2 S1 S2 S2 （1）高温挡应闭合 ，此时功率填入下表：

（2）低温挡应闭合 ，此时功率填入下表： （3）若只闭合S1为中温挡1，此时功率填入下表： （4）若只闭合S2为中温挡2，此时功率填入下表：

因此，此电路设计为4个挡位，按高中低温挡依次排列为：

由高到低温挡 高温挡 W Ω 中温挡 W W Ω Ω 低温挡 W Ω （1）只闭合开关S1， 工作（填R1/R2），电路消耗的功率： ； （2）只闭合开关S2， 工作（填R1/R2），电路消耗的功率： ；

（3）同时闭合开关S1和S2， 工作（填R1/R2），电路消耗的功率： ；

（4）通过计算可知，当R1工作时为 温挡；当R2工作时为 温挡；当R1和R2同时工作时为 温挡。（填高/中/低）

4、有一带高低温挡的电加热器，其工作电路可简化如图所示；电源电压为12V，其中R1=3Ω，R2=6Ω；

R1 S1 R2 功率 电阻 6、如图是一条电热毯电路的示意图，R0是发热电阻丝，R是串联在电路中的分压电阻，S是温控开关。电热毯铭牌上标有“220V 40W”字样。不考虑温度对电阻值的影响。

（1）当电热毯处于低温挡时，开关S应处于什么状态？为什么？

R0 R 220V （2）求发热电阻丝R0的阻值。

S

（1）闭合开关S1， 工作（填R1/R2），电路消耗的功率 ；

第18章 电功率 高中低温挡 计算专题 1 / 5

（3）当电热毯处于低温挡时，电路中的电流为0.1A，求在20min内电热毯消耗的电能和电阻R0产生的热量。

7、CFXB型 “220V 1100W”电饭煲的原理图如图所示，它有高温烧煮和焖饭保温两挡，通过单刀双掷开关S进行调节，R0为电热丝。当开关S接高温烧煮挡时，电路的功率为1100W，当开关S接焖饭保温挡时，电路的总功率为22W。

R0 R S 220V （1）电饭煲在高温烧煮挡时，开关S应闭合还是断开？

（2）电热丝R0的阻值多大？

（3）当电饭煲在正常焖饭、保温时电路中的电流多大？焖饭、保温10min，电热丝R0产生的热量为多少？

8、如图所示是一种家用电烤箱内部结构电路简图，它有高、中、低三个挡位，已知R1=120Ω，R2=240Ω，求：

220V R1 S1

（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？（结果保留一位小数）．

9、小刚家的电烤箱有高、中、低温三个挡位，其简化电路图如图所示。R1、R2都是发热电阻。S1闭合、S2 接a端时为高温挡，电功率为1800 W；S1闭合、S2接b端时为中温挡，电功率为800 W；电源电压保持不变。（计算结果保留小数点后两位）试求：

R1 a 220V b S1 （1）电烤箱在中温挡工作时，电阻R1的阻值是多少欧？

（2）电烤箱在高温挡工作时，电路中总电流为多少安？ 电阻R2的阻值是多少欧？

S2 R2 S3 R2 S2 （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？

第18章 电功率 高中低温挡 计算专题 2 / 5

（3）电烤箱在低温挡工作时的电功率是多少瓦？

10、下表为某电烤箱铭牌的部分参数（其中高温挡的额定功率模糊不清），其简化电路如图所示，R1、R2均为电热丝（电阻不随温度变化），求该电烤箱：

220V R1 R2 S S2 XXX牌电烤箱 额定电压 220V 低温挡 440W 额定 中温挡 1100W 功率 高温挡

（1）在低温挡正常工作时的电流；

（2）中温挡正常工作5min消耗的电能；

（3）在高温挡正常工作时的额定功率（计算结果保留一位小数）。 11、（2012•武汉）武汉市某小学的学生发明的电热课椅获得了国家专利。有一种电热课椅主要由坐垫和脚踏组成，它的电路示意图如图。坐垫内的电热丝R1、R2的阻值分别为260Ω、150Ω，脚踏内的电热丝R3的阻值为400Ω。闭合开关S1，调节开关S2，可以使脚踏分别处于“低温挡”、“中温挡”、“高温挡”（不考虑温度的变化对电阻的影响）

a b c 坐垫 R1 S2 （1）该电热课椅消耗的最大功率是多少瓦？

（2）当脚踏处于中温挡时，电热课椅在10秒内产生的热量是多少焦？

（3）当脚踏处于低温挡时，电热课椅在100秒内消耗的电能是多少焦？

12、小杨家买了一个家用电吹风，如图所示，主要参数如表格中所示，则（不考虑温度对电阻的影响）：

选择开关 220V 插头

热风温度 45°C～75°C 热风 冷风 量 1200W 200W 220V 0.66kg D A B C M电热丝 额定功率 额定质电压 R2 脚踏 R3 220V S1 （1）选择开关应旋至何处时，吹风机正常工作的功率最大？此时电路中的总电流多大？（保留一位小数）

（2）当电路供电电压为110V时，吹风机电热丝的实际功率为多大？

第18章 电功率 高中低温挡 计算专题 3 / 5

13、如图所示，电源电压为12V，且保持不变，已知滑动变阻器的最大值为18Ω，小灯泡上标有“6V 3W”字样。求：

R0 × A S2 14、（2014··哈尔滨）在物理小组课外活动中，

惠龙小组同学利用两段阻值不同的电热丝R和R，设计成高中低三挡位的电热器，电路图如图所示，其中R=2R，在安全情况下，用三挡分别给同一容器中质量相同的水加热（水均未沸腾）．

1

2

1

2

R1 a S 高温 中温 低温 220V S1 b S1 S2 220V R2 电热器挡位 额定电压 额定功率 水升高的温度 加热时间 （1）灯泡的电阻和正常工作时的电流各是多少？

（2）S闭合，S1、S2都断开时，要使灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？

（3）保持滑动变阻器的位置不变，闭合S、S1、S 2，此时电流变化了1A，求R0的阻值。

（4）S、S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器滑片到何处时，整个电路消耗的总功率最小？这个最小功率是多少？

100W 10℃ 8℃ 4℃ 6min 8min 9min （1）求R1的阻值是多少？

（2）电热器用中温挡工作时，水温升高8℃消耗的电能是多少？

（3）结合表中信息，通过计算分析比较用高温挡还是低温挡更节能？

第18章 电功率 高中低温挡 计算专题 4 / 5

参： 6、（1）根据图示，当S闭合时，只有R0在电路中，电热毯处于高温挡；当S断开时，R与R0串联在电路中，由P=U2/R可知电热毯处于低温状态，

答：要使电热毯处于低温挡，开关应处于断开状态。 （2）∵P=UI=U2/R，∴R0=U额2P额=(220V)2/40W=1210Ω； （3）当电热毯处于低温挡时，R与R0串联在电路中，电阻丝20min内产生的热量：

Q=I2R0t=（0.1A）2×1210Ω×20×60s=14520J 7、（1）闭合；（2）R0=U2/P=（220V）2/1100W=44Ω；（3）I=P/U=22W/220V=0.1A；Q0=I2R0t=（0.1A）2

×44Ω×600s=2J

8、（1）电烤箱处于高温挡位；电路中的电流是2.75A；（2）24200J；（3）134.4W 6、（1）低温挡额定功率P＝UI＝220V×2A＝440W

（2）中温挡10分钟产生热量Q＝W＝Pt＝UIt＝10×60s×220V×5A＝660000J

（3）低温挡是R1和R2串联，中温挡是R1，高温挡是R1、R2并联工作。

所以，R1＝U/I＝220V/5A＝44Ω。R2＝220V/2A－R1＝66Ω。R1和R2并联之后电阻R＝26.4Ω。 则高温挡的电流为I＝220V/26.4Ω＝8.33A 9、（1）R1的阻值是60.5Ω；（2）高温挡工作时总电流约是8.18A；R2的阻值是48.4Ω；

（3）电烤箱低温挡的电功率是444.44W 10、（1）S2接a触点时，电路为R3的简单电路，电路中的电阻最小，

根据P=U2/R可知，此时脚踏处于高温挡位，电热课椅消耗的功率最大；

P高温=U2/R3=（220V）2/400Ω=121W

（2）S2接c触点时，R3与较小的电阻R2串联在电路中，脚踏处于中温挡；

电热课椅在10秒内产生的热量：Q=W=U2·t/（R2+R3）=（220V）2×10s/（150Ω+400Ω）=880J 11、（1）∵P1=440W，U=220V∴I1=P1/U=440W/220V=2A；

（2）∵中温挡的功率为P2=1100W t2=5min=300s， ∴在中温挡时消耗的电能为：W2=P2t2=1100W×300s=3.3×105J；

（3）由电路可知只有R1能单独工作，电路处于中温挡位，所以R1=U2/P2=(220V)2/1100W=44Ω，

因为电压一定，低温挡时，电阻最大，电流最小，电功率最小，

∴R1+R2=U/I1=220V/2A=110Ω；则R2=110Ω-44Ω=66Ω，

当U一定，电阻最小，电功率最大，因此两电阻并联时，达到高温，

P=U2/R1+U2/R2=(220V)2/44Ω+(220V)2/66Ω≈1833.3W 答：（1）在低温挡正常工作时的电流2A；

（2）中温挡正常工作5min消耗的电能3.3×105J； （3）在高温挡正常工作时的额定功率1833.3W. 12、（1）开关旋至AB处时，电吹风正常工作且处于吹热风状态，此时功率最大，电路中的电流 I=P总/U=1200W/220V≈5.5A；

（2）P2=P总﹣P1=1200W﹣200W=1000W，电热丝的电阻R=U2/P2=（220V）2/1000=48.4Ω， 当电路供电电压为110V时，吹风机电热丝的实际功率：P2\"=U实2/R=（110V）2/48.4Ω=250W。 13、（1）∵P=UI，∴灯泡正常工作时的电流：I=PL/UL=3W/6V=0.5A，∵I=U/R，∴灯泡电阻RL=UL/I=6V/0.5A=12Ω；

（2）由电路图可知，S、S1、S2都闭合时，两电阻并联在电源两端，电流表测干路电流，滑片P在中点时，电流表示数：I=I滑+I0=U/R滑+UR0=12V 14、（1）S1闭合，S2断开，只有R1工作，低温挡：由P=UI=U2/R得，R1=U2/P低=(220V)2/100W=484Ω； （2）S2闭合，S1断开，只有R2工作，中温挡：R2=12；R1=242Ω，P中=U2/R2=(220V)2/242Ω=200W， W中=P中t中=200W×8×60s=9.6×104J． （3）S1S2闭合，R1R2并联，高温挡：P高=U2/R1+U2/R2=100W+200W=300W，

高温挡消耗的电能W高=P高t高=300W×6×60s=1.08×105J，

则水升高1℃消耗的电能=1.08×105J×10=1.08×104J，

低温挡消耗的电能W低=P低t低=100W×9×60s=5.4×104J，

则水升高1℃消耗的电能=5.4×104J×4=1.35×104J， 因为1.08×104J＜1.35×104J，且两挡加热水的质量相同，所以加热等质量的水升高1℃，高温挡比低温挡消耗电能少，用高温挡节能。

第18章 电功率 高中低温挡 计算专题 5 / 5