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2013年中考電熱器多檔問題精選精析
山東省高唐縣琉寺中學　李洪生　姜玉燕
例1 （2013·重慶）如圖1所示為一款有高、低溫兩檔的家用蒸汽電熨斗，其電路原理如圖2所示，R1、R2為電熱絲，其額定電壓均為220V。電路的工作原理是：當S1閉合，S2斷開時，電熨斗處于低溫檔；當S1、S2都閉合時，電熨斗處于高溫檔。正常工作時高溫擋的電功率為1980W。(電源電壓保持不變，不計電熱絲電阻隨溫度的變化。)
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（1）電熨斗正常工作時，在高溫檔狀態下電路中的總電流是多大？
（2）若電熱絲R2的電阻為44Ω，則電熱絲R1的電阻為多少？
（3）若電熱絲R2燒毀了，要使電路恢復正常工作，小楠設計了這樣一個方案：
小楠方案：用兩根都是“220V?550W”的電熱絲并聯替代R2。請你通過計算和分析，對小楠的方案作出評價。
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解析：（1）電熨斗工作時，電流流過電阻產生熱量，對水加熱，使水汽化為蒸汽，因此電熱絲是利用電流的熱效應工作的；由電路圖知，當閉合S1、S2閉合時，兩電阻絲并聯，電路電阻最小，電源電壓U一定，由公式可知此時電路功率最大，電熨斗處于高溫擋；由公式可得，1800W=220V×I，所以在高溫檔狀態下電路中的總電流I=9A；
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（2）由電路圖知：當S1、S2都閉合時，電阻R1和R2組成的是一個并聯電路；
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（3）小楠方案：“220V 550W”的電熱絲的電阻為R3
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用兩根的電熱絲R3并聯后總電阻是44Ω，其總功率為1100W，正常工作時符合要求。但當其中一根的電熱絲燒壞，電路仍能工作，但P3=550W<1100W，且不能及時發現加以排除，可見小楠方案也不是最佳方案。
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例2 （2013·泰州）如圖3所示是一種電熱水龍頭，圖4是它的電路簡圖。旋轉手柄可使扇形開關S同時接觸兩個相鄰觸點，從而控制流出的水為冷水、溫水或熱水。已知R1、R2是電熱絲，R2=55Ω，溫水檔的電功率是2.2kw。試回答或求解下列問題。
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（1）S旋到_____位置時，水龍頭流出溫水；S旋到_____位置時，水龍頭流出熱水。（選填“1”、“2”或“3”）
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（2）電熱絲R1的阻值是多大？
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（3）S旋到熱水檔時，電路中的總電流是多大？
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解析：（1）當開關處于位置2時，只有電阻R1接入電路，電路電阻最大，根據可知：此時功率最小，可見此時放出的是溫水；當開關處于位置3時，電阻R1和R2并聯接入電路，電路電阻最變小，根據可知：此時功率最小，所以此時放出的是熱水；
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（2）由公式可知，溫水功率P溫水=2。2kW=2200W，
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∴；
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（3）∵S旋到熱水檔時，電阻R1和R2并聯接入電路，∴根據歐姆定律得：，。
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所以，。
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例3 （2013·南通）如圖5所示是家用飲水機的工作原理電路，其中S是溫度控制開關，當水溫升高到一定溫度時，飲水機從加熱狀態自動切換到保溫狀態，已知電阻R0=55Ω，R=2365Ω。
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（1）當開關S處于“2”擋時，通過電阻R和R0的電流強度各為多大？
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（2）當開關S分別處于“1”擋和“2”擋時，飲水機的總功率各是多少？
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（3）請判斷當開關S處于“1”擋時，飲水機處于加熱狀態還是保溫狀態？簡述理由。
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解析：（1）當開關S處于“2”擋時，R被短路，IR=0
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（2）當開關S處于“1”擋時，R與R0串聯，飲水機的總功率：
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當開關S處于“2”擋時，只有R0工作，飲水機的總功率：
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（3）當開關S處于“1”擋時，飲水機處于保溫狀態，當開關S處于“1”擋時，飲水機的總功率遠遠小于開關S處于“2”擋時的總功率。
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?例4 （2013·柳州）學習了電學知識后，小亮研究家中具有保溫功能的電飯鍋，畫如電飯鍋的電路原理圖如圖6所示，電飯鍋的銘牌上部分內容如下表。
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(1)R1、R2中哪個是加熱電阻?要使電飯鍋加熱，開關S閉合還是斷開?
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(2)電飯鍋正常加熱時，電路的電流是多大?
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(3)電路中電阻R1、R2的阻值各是多大?保溫時，R1、R2產生的電熱之比是多少?
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解析：（1）當開關S閉合時，R2被短路，電路的總電阻最小，根據，這時功率最大，這時電飯鍋處于加熱狀態，R1為加熱電阻。
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（2）電飯鍋正常加熱時，電路的電流：
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（3）電飯鍋正常加熱時，只有R1工作，
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電飯鍋保溫時，R1與R2串聯，
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電飯鍋保溫時，R1與R2串聯，I1=I2=I
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它們產生電熱之比。
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例5 （2013·蘇州）某型號的家用電飯煲有兩擋，其原理如圖8所示?！?”擋是保溫燜飯，“2”擋是高溫燒煮。若已知電阻R0=44Ω，R=2156Ω，求：
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(1)當開關S置于“1”擋時，電路中的電流I1和R0兩端的電壓U0；
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(2)當開關S置于“2”擋時，電飯煲高溫燒煮的功率P。
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解析：（1）當開關S置于“1”擋時，R與R0串聯，
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電路中的電流：
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R0兩端的電壓:
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（2）當開關S置于“2”擋時，電路中只有R0工作，
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電飯煲高溫燒煮的功率：。
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例6 （2013·永州）小蕓爸爸在商店選中一款速熱式電熱水器，小蕓閱讀說明書后知道該電熱水器的額定功率是4400W。額定電壓是220V，工作電路圖如圖9所示（圖中R是給水加熱的電阻），小蕓向爸爸指出該電熱水器夏天4400W的額定功率過大，浪費電能，冬天4400W的額定功率過小，不能滿足人對熱水的需要。兩人交流討論后根據自家的實際情況，從節約、低碳、環保的角度，提出了以下選購要求：①該電熱水器額定電壓是220V；②夏天額定功率是2200W，春、秋兩季額定功率是4400W，冬季額定功率是6600W。求：
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（1）如圖所示，該電熱水器正常工作15min，加熱電阻R消耗的電能？
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（2）如圖所示，該電熱水器正常工作時，電路中電流強度是多大？
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（3）請你用兩個加熱電阻R1，R2和兩個開關S1，S2設計出符合小蕓以上①、②兩個選購要求的電熱水器加熱工作電路圖，并計算出加熱電阻R1和R2的阻值各是多大？
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解析：（1）正常工作15min加熱電阻R消耗的電能：
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；
?（2）由可得，電熱水器正常工作時電路的電流：；
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（3）由題意可知，兩加熱電阻并聯，分別用一個開關控制電路，如圖10所示：
夏季：只閉合開關S1時，電路為R1的簡單電路，總功率P1=2200W，由可得：；春、秋兩季：只閉合開關S2時，電路為R2的簡單電路，總功率P2=4400W，則；冬季：同時閉合開關S1和S2，總功率：。
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例7 （2013·黑龍江）學校為班級新買的飲水機的電路圖如圖11所示，銘牌如表示數。S是手動開關，S1是溫控開關，當S閉合后，熱水箱內的水溫低于60℃時S1就自動閉合，水溫高于90℃時S1就自動斷開，因此這臺飲水機有“加熱”和“保溫”兩檔功率，在“加熱”時，流過電阻R2的電流為______A，R1的電阻值為______Ω。
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解析：溫控開關S1斷開，處于保溫狀態，這時只有R2工作，通過R2的電流：。而不管飲水機處于加熱還是保溫狀態，R2都工作，其兩端電壓不變，所以通過R2的電流不變，仍然是0。2A。根據歐姆定律可計算R2的阻值，? 。當溫控開關S1閉合時，處于加熱狀態，這時R1和R2并聯，，根據并聯電路電阻的關系，得：。解得R1=110Ω。

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