电学综合计算之档位专题

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,执教：桂林市奎光学校 廖安康,电学综合计算：,档位专题,日常家用电器,电饭锅,电吹风,豆浆机,电压力锅,饮水机,档位的问题,09,年,10,分,10,年,8,分,11,年,10,分,12,年,8,分,13,年,10,分,2014,年？,年年电与热,岁岁出档位,例,1,已知,R,1,R,2,，如图,1,所示：则甲、乙、丙三个电路图中总功率,最小,的是,图；总功率,最大,的是,图,.,用电器的,“,高、低,”,档位判断,甲,丙,变式训练：,如图所示，,已知,R1,R2,当开关,S,接到,端时，电路的总功率最小，视为,温档；接到,端时，电路的总功率最大，视为,温,档；,接,端时为中档位。,b,低,C,高,a,归纳,1,：,用电器的,档位,问题,就是,电功率,的问题！,如图所示，为一电取暖器的内部电路图，当开关,S1,接,a,、,S2,闭合时，取暖器处,温档，此时工作电阻丝为,；当,S1,接,b,、,S2,断开时，处于,温档，此时工作电阻丝为,。,能力提升,高,R1,、,R2,低,R1,、,R2,串联,并联,高温档：,低温档：,等效图,加热档,保温档,方法归纳,2,：,1,、,电源电压一定时,，常用公式,.,判断档位的高低；,2,、关注：,开关,的开、合带来电路,工作电阻,的变化。,3,、最好将每一个档位对应的,等效电路图,画出，便于解题！,例,2,、（创新题）小明家买了一台电烤箱，发热功率有高、中、低三个档位小明根据电烤箱的工作情况，模拟出了电烤箱的电路，如图电源电压稳定为,6V,，两个发热电阻分别为,R1=10R2=20,单刀双掷开关,S2,可分别与触点,a,、,b,接通请你同小明一起研究，然后回答以下问题：（,1,）请画出该电路的,“低、中、高档位”,对应的等效电路图。,体验中考：,按电功率大小要求，画出上图的等效电路图：,1.,低温档,的等效电路图,3,.,高温档,的等效电路图,2.,中温档,的等效电路图,对应简化电路图,S,1,断开，,S,2,接,a,S,1,闭合，,S,2,接,b,S,1,闭合，,S,2,接,b,S,1,闭合，,S,2,接,a,R1,被短路,P,最小,例,2,、（创新题）小明家买了一台电烤箱，发热功率有高、中、低三个档位小明根据电烤箱的工作情况，模拟出了电烤箱的电路，如图电源电压稳定为,6V,，两个发热电阻分别为,R1=10R2=20,单刀双掷开关,S2,可分别与触点,a,、,b,接通请你同小明一起研究，然后回答以下问题：（,1,）请画出该电路的“低、中、高档位” 对应的等效电路图。,体验中考：,（,2,）模拟电烤箱电路处于“低”档位工作时，,电路,10min,消耗的电能是多少？,W?,10,20,t,U,解：,（,2,）当开关,S1,断开，,S2,接,a,时,，电路处于“低”档位此时电阻,R1,和,R2,串联,，,R,总,=R1+R2=10+20=30.,t=10min=10X60S=600s,由,W,=,U I t,和 得：,W= =(6VX6VX600s)/30=720J,（,12,桂林,改编）电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关,S0,自动控制），从说明书上收集到如下数据及如图所示的电路原理图求：,（,1,）加热时的电功率是多少？,（,2,）,R1,的阻值多大？,加热,保温,变式,2,：,体验中考：,加热,保温,U,I,加,P,保,P,加,解：,（,1,）,P,加,=U,加,I,加,=220VX2A=440W,（,2,）,S0,闭合时，,R1,与,R2,并联，为加热档，,由,I=U/R,得,R,并,=U/I,加,=220V/2A=110,；,S0,断开时为保温档，只有,R2,工作,。由,P=UI,及,I=U/R,得,R,2,=U,2,/P,保,=(220vx220v)/40w=1210,;,由,R,并,=R,1,XR,2,/(R,1,+R,2,),得,R,1,=121,或：,由,P=UI,得,I,2,=P,2,/U,2,=40W/220V=2A/11;R,1,与,R,2,并联，,I,1,=I,总,-I,2,=2A-2A/11=20A/11;,R,1,=U,1,/I,1,=220V/(20A/11)=121,或：,P,1,=P,加,-P,保,=440W-40W=400W,由,P=U I,和,I=U/R,得,R,1,=U,1,2,/P,1,=(220VX220V)/400V=121,例题,3,、（,11,桂林,改编）小波的妈妈为了改善早餐的营养，买了一台全自动豆浆机下表是这个豆浆机的主要技术参数主要部件电路结构如图甲所示： 是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；,R,是一个金属圆环形状的电热管，用来对液体加热煮沸；,S0,、,S1,均为自动开关（正常工作时每次最多只有一个开关闭合）。图乙是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作时的“,P-t”,图象请解答下列问题：（,1,）豆浆机正常加热时的电流是多少？（,2,）豆浆机正常加热时电热管的电阻是多少？（,3,）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？,能力提升,甲,乙,甲,乙,U,P,机,P,加,I,加,R,解：（,1,）由,P=UI,可得，豆浆机正常加热时的电流：,I1=,P,1/,U,=1210,W/,220,V,=5.5A,；,（,2,）由,I=,U/R,可得，豆浆机正常加热时电热管的电阻：,R,1,=,U I,I=220,V/,5.5,A,=40,；,（,3,）由乙图可知：加热时间,t1=9min=540s,，电动机工作时间,t2=2min=120s,，加热消耗的功率：,W,1,=P1xt1=1210W540s=6.53410,5,J,，电动机工作消耗的电能：,W2=P2xt2=120W260s=1.4410,4,J,，豆浆机正常工作做一次豆浆总共消耗的电能：,W=W1+W2=6.53410,5,J+1.4410,4,J=6.67810,5,J,答：（,1,）豆浆机正常加热时的电流是,5.5A,；（,2,）豆浆机正常加热时电热管的电阻是,40,；（,3,）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是,6.67810,5,J,3,、,档位,变,开关,变,电路结构,变,总电阻,变,功率,变,谈谈本节课你的收获！,4,、找解题思路时,：从问题出发，顺藤摸瓜。,1,、,用电器的,档位,问题，就是,电功率,的问题！,2,、,电源电压一定时,，常用计算公式,.,判断档位的高低；,？,提问,：变式,2,中，能否用,R,2,=u,2,/,（,P,高,-P,低）求,R,2,的阻值？,巩固训练：,下表是小红家新买的“海尔”牌全自动洗衣机的铭牌，请同学根据铭牌上的参数，求：,（,1,）该洗衣机的洗涤功能和加热功能是同时工作同时停止的，若连续洗涤,30min,，再脱水,l2min,，在正常工作的情况下，洗衣机完成整个工作过程消耗的电能；（,2,）洗衣机加热丝的电阻,解（,2,）洗涤时的功率：,P,总洗,=P,洗,+P,加,=220W+2000W=2220W,连续洗涤,30min,消耗的电能：,W,总洗,=2220W3060s=3.996106J,，脱水,l2min,消耗的电能：,W,脱水,=330W1260s=2.376105J,，洗衣机完成整个工作过程消耗的电能：,W=W,总洗,+W,脱水,=3.996106J+2.376105J=4.2336106J,；,（,3,）根据,P=,U,2,R,可得，加热丝的电阻：,R=,U,2,P,加,=(220,V,)22000,W,=24.2,答：（,1,）当洗衣机内洗衣量最大时，洗衣机对地面的压强为,3750Pa,；（,2,）在正常工作的情况下，洗衣机完成整个工作过程消耗的电能为,4.2336106J,；（,3,）洗衣机加热丝的电阻为,24.2,