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(xué)問題的重點(diǎn)和難點(diǎn)。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(guān)鍵是弄清楚用電器的工作特點(diǎn)，不同擋位對應(yīng)的功率、電流、電阻等物理量。例如：豆?jié){機(jī)工作時主要包括加熱和打漿兩個過程、全自動洗衣機(jī)工作時主要包括洗衣和脫水兩個過程、電吹風(fēng)工作時主要明確是吹冷風(fēng)還是吹熱風(fēng)等。
解答電熱器類問題需要把握好兩個關(guān)鍵點(diǎn)。
關(guān)鍵點(diǎn)一：正確判斷出電熱器的擋位。一般來說，電熱器通常有“高溫?fù)酢薄爸袦負(fù)酢焙汀暗蜏負(fù)酢?，根?jù)電功率的公式P＝U2R可知，當(dāng)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?fù)蹩傠娮枳钚?，低溫?fù)蹩傠娮枳畲蟆?/p>
關(guān)鍵點(diǎn)二：明確不同擋位的電熱器結(jié)構(gòu)。
（1）短路式：如圖甲所示，兩個電阻串聯(lián)，用開關(guān)S1與其中的一個電阻并聯(lián)，當(dāng)兩個開關(guān)都閉合時，電阻R2短路，只有一個電阻工作，此時為高溫?fù)?；?dāng)開關(guān)S閉合、S1斷開時，兩個電阻串聯(lián)，總電阻最大，為低溫?fù)酢?/p>
（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(dǎo)線，另一條支路連接附加電阻。當(dāng)開關(guān)S擲向附加電阻支路時，兩電阻串聯(lián)，為低溫?fù)?；?dāng)開關(guān)S擲向純導(dǎo)線支路時，只有主要電阻R1工作，為高溫?fù)酢?/p>
（3）并聯(lián)式：如圖丙所示，兩個電阻并聯(lián)，用開關(guān)S1控制兩個電阻，開關(guān)S2控制其中的電阻R2，當(dāng)開關(guān)S1、S2同時閉合時，兩個電阻都工作，此時總電阻小，為高溫?fù)?；?dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開時，只有電阻R1工作，此時總電阻大，為低溫?fù)酢?/p>
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(nèi)，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（ ?。?/p>
A.Q甲＞Q乙＞Q丙＞Q丁
B.Q?。綫丙＞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(nèi)，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(guān)S1，當(dāng)電熱水壺處于加熱狀態(tài)時，開關(guān)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(guān)，電熱水壺上標(biāo)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(dāng)開關(guān)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(xué)利用兩段阻值不同的電熱絲R1和R2，設(shè)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(zhì)量均為2 kg的水加熱。[c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
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