多挡位用电器解法探讨(原创) [修复的]

观察下面这些家用电器，它们工作时与电灯泡（或日光灯）、电视机、电冰箱等一样保持电功率一直不变吗？这就是广泛存在的“多档位用电器”多档位用电器的解法探讨中考专题复习：•它们是怎样实现多档位切换（多功率切换）的？•是不断改变用电器两端的电压来实现的吗？•是用串联滑动变阻器来控制实现的吗？思考：一、解剖探究：小明家买了一台电烤箱，有低、中、高三个挡位的发热功率。左图是其内部简化电路图，开关S1可分别与触点a、b接触。已知R1=48.4Ω，R2=96.8Ω。1、S1接a、S2闭合时：这时的电路的等效电路为：此时电烤箱的电功率（也可称“发热功率”）为：2、S1接a、S2断开时：这时的电路为断路，没有任何一个电阻接入电路处于工作状态。此时电烤箱的电功率（也可称“发热功率”）为：3、S1接b、S2闭合时：这时的电路的等效电路为：此时电烤箱的电功率（也可称“发热功率”）为：4、S1接b、S2断开时：这时的电路的等效电路为：此时电烤箱的电功率（也可称“发热功率”）为：二、规律总结：1.造成一个用电器有多个档位的根本原因是用电器本身就是一个复杂的电路，内部一般含有多个发热电阻和多个开关。使用过程中，通过改变电路中的多个开关的状态来改变电路的结构，继而再改变电路中的总电阻，最终改变了电路的总功率（也即用电器的功率），从而实现多个档位间的转换或切换。档位的高低开关的状态总功率的大小总电阻的大小电路的结构2.用电器处于不同的档位时都是接在同一电源上的，所以整个用电器两端的总电压U是不变的。这提示或暗示我们最好“整体”考虑。要计算某一档位的电功率大小，可先根据该档位对应的电路结构计算出该档位的总电阻R，然后运用公式P=U2/R求出对应的电功率。二、规律总结：3.如果用电器内部由两个发热电阻R1和R2构成，设R1R2，则一般有下面四种连接方式：二、规律总结：R串R1R2R并P串P1P2P并低档中档中档高档（设R1R2）三、例题示范：例1：如图为某一多档位加热器的内部电路图，其中R1=R2=60.5欧姆。求：（1）该用电器有几个档位？开关各在什么情况下，加热器分别处于相应的档位？（2）求出高低两档位的功率分别是多少？例2：小明家买了一台电烤箱，有低、中、高三个档位的发热功率。图是其内部简化电路图，开关S1可分别与触点a、b接触。已知：R1=48.4Ω，R2=96.8Ω，电源电压保持不变。请分析和解答以下问题：(1)当开关S1置于b端、S2断开时，电烤箱处于什么档位?简述理由。(2)电烤箱在中档位工作时，消耗的电功率是多少?(3)电烤箱在高档位工作时，对食物加热6min，消耗的电能为多少?四、热身练习1、电热水器有加热和保温两种状态（由机内温控开关S0自动控制）,其名牌技术参数如表中所示。问：开关S、S0均闭合时热水器处于哪种工作状态?电阻R1、R2的阻值分别是多少?四、热身练习2、CFXB型“220V1100W”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．（1）电饭煲在高温烧煮挡时，开关S应与哪个触点连接？（2）电热丝R0的阻值多大？（3）开关S在“1”挡时，串联电阻R上消耗的电功率．四、热身练习3、小强同学设计了一种电热水壶，电路如图所示，S是温控开关，R1为发热体.当开关S接到a时，电热水壶处于加热状态，此时发热体的电功率为1000W；当水烧开时，开关S自动切换到b，电热水壶处于保温状态，此时发热体的电功率为160W.（1）请你算出R1、R2的电阻值(不计温度对电阻值的影响)2）为充分利用好电能，在不改变电路连接方法的前提下，请你对小强的设计提出合理的改进办法.作者信箱：[e-mail]注：1.第七张幻灯片中告诉了R1和R2的阻值，如果不告诉是否能帮助学生理解总功率大小的判断？