卷子答案网-一个不只有答案的网站专题33 电热器及其档位问题（难）
1、原理：电热器档位越高，对应的实际功率越大；
2、公式：
（1）S1接b、S2断开时，R1和R2串联，电阻最大，实际功率小，处于低档，
此时电路功率（串联电路合着求）
断开S1、闭合S2时，只有R1接入电路，处于中档，
此时电路功率
（3）S1接b、S2闭合时，R1和R2并联，电阻最小，实际功率大，处于高档，
此时电路功率（并联电路分着求）
S1闭合、S2断开时，R1和R2串联，电阻最大，实际功率小，处于低档，
此时电路功率
S1、S2闭合时，只有R1接入电路，电阻最小，实际功率大，处于高档，
此时电路功率
1.如图是某人家里电热锅的工作原理图电热锅有高中低三档功率。则下列判断正确的是( )
A. 将一壶水烧开，将开关接，将断开，所需时间最短
B. 将与相同的一壶水烧开，将开关接，将闭合，所需时间最长
C. 若三档中只有一档因某只开关发生故障而不能工作，则中温档一定都能工作
D. 若三档中只有一档因某只开关发生故障而不能工作，则低温档和中温档一定能工作
【答案】C
【解析】解：
电源的电压一定时，由可知：
当开关合向，开关断开时，两电阻串联，根据串联的电阻规律，总电阻最大，电功率最小，处于低温档；
当开关合向，开关闭合时，电路中只有一根电阻丝，此时处于中温档；
当开关合向，开关闭合时，两电阻并联，根据电阻的并联规律，总电阻最小，电功率最大，处于高温档；
A、由上面分析，此时处于低温档，根据可知，功率越小，需要的时间越长，故A错误；
B、由上面分析，此时处于高温档，根据可知，功率越大，需要的时间越短，故B错误；
、三档中只有一档因某只开关发生故障而不能工作，可分两种情况：
若是某一开关断路了，由上面的分析可知：
若是开关合向出现断路，则合向，开关闭合时，高温档工作；合向，开关闭合时，中温档可工作；
若是开关合向出现断路，则高温档不能工作，开关合向，开关断开时，低温档可工作；合向，开关闭合时，中温档可工作；
若是开关断路，开关合向，电路断路高档不可工作；合向时，低温档可工作，不符合只有一档不工作的要求；
若是某一开关短路：
若短路，只有高温档可工作，不符合只有一档不工作的要求；
若短路，接时高温档可工作，接时中温档可工作。
由以上分析可知，符合题意的是中温档都可以工作，故C正确，D错误。
故选：。
电阻串联，总电阻较大，功率较小，为低温档；电阻并联，总电阻最小，功率较大，为高温档；若只有一个电阻，则为中温档；
电热锅烧开同一壶水吸收的热量相等，根据开关情况由判断需要的时间；
根据某一个开关不能工作，由电路图分析电路连接出现的可能性，从而判断哪个温度档能工作。
此题考查了对电路的分析，关键是能够根据功率的公式及串并联电路的电阻关系判断出中温档、高温档和低温档。
2.如图所示电路，电源使用的是学生电源，当电源旋钮旋至某一档后，开关闭合，、断开时，电压表的示数为，灯泡正常发光，且功率为；当电源旋钮至另一档时，开关、、都闭合时，电流表的示数为，灯泡的功率为；已知则下列说法正确的是不考虑温度对灯泡电阻的影响( )
A. 灯泡的电阻为
B. 电阻的阻值为
C. 先后所使用两档电源电压之比为：
D. 、、都闭合时，电路的总功率是
【答案】C
【解析】解：开关闭合，、断开时，等效电路图如图所示：
因串联电路中电流相等，且此时灯泡正常发光，所以灯泡的额定电流：，
灯泡的额定功率：，
化简得：为便于计算，没有带单位，同理后面部分方程，
又因，所以；
开关、、都闭合时的等效电路图如图所示：
设此时电源电压为，
则通过电阻与灯泡的电流之比为：，
所以，------
因并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，即，
------，
根据题意可得：，
因为，所以，-----
联立得：，，；
因，所以，；
，
由串联电路的电压规律和欧姆定律可得，原来的电源电压：，
现在的电源电压：；
则先后所使用两档电源电压之比为：：：，
开关、、都闭合时电路的总功率：；
故ABD错误，C正确。
故选：。
分析电路结构，画出闭合，、断开时的等效电路图，根据欧姆定律及功率公式列方程；
画出开关、、都闭合时的等效电路图，根据欧姆定律及功率公式列方程，然后解方程。
本题是一道电路计算题，分析清楚电路结构，画出等效电路图，根据欧姆定律、功率公式、串联电路特点列方程，然后解方程，是本题的基本解题思路，本题的难点在解方程上。
3.如图甲是某种电热器的电路图，电源电压为，电热丝、的阻值分别为、，使用时如图乙所示，转动旋钮即可以改变、、、之间的连接情况，从而实现高、低温多个档位的转换，下列说法正确的是( )
A. 电键置于连接图时，电热器处于最高温档工作
B. 电键置于连接图时，电热器处于最低温档工作
C. 电键置于连接图时，电热器消耗的总功率是
D. 电键置于连接图时，电热器消耗的总功率是
【答案】D
【解析】解：电路可知，图电路中只有电阻一个电阻接入电路，图电路中只有电阻一个电阻接入电路，图两电阻串联，电阻最大，图两电阻并联，电阻最小，根据知，在电压一定，图总电阻最大，功率最小，为最低温档，图总电阻最小，功率最大，为最高温档，故AB错误；
图总电阻最大，功率最小，为最低温档，电热器消耗的总功率为：，故C错误；
图总电阻最小，功率最大，为最高温档，电热器消耗的总功率为：，故D正确。
故选：。
分析电路可知，图电路中只有电阻一个电阻接入电路，图电路中只有电阻一个电阻接入电路，图两电阻串联，电阻最大，图两电阻并联，电阻最小，根据知，在电压一定，电阻越大电流越小，相应的功率也越小判断出各个档位，根据算出功率。
在本题中电热丝连入电路有四种方式：只接一根是两个中档，两根串联是低档，两根并联时是高档。
4.特高压技术可以减小输电过程中电能的损失。某发电站输送的电功率为，输电电压为，经变压器降至供家庭用户使用。小易家中有一个标有“”的即热式水龙头，其电阻为，他发现冬天使用时水温较低，春秋两季水温较高，于是他增加两个相同的发热电阻和两个指示灯指示灯电阻不计改装了电路，如图，开关可以同时与、相连，或只与相连，使其有高温和低温两档。改装后，水龙头正常工作时高温档与低温档电功率之比为：，下列说法正确的是
( )
A. 通过特高压输电线的电流为；
B.
C. 改装前，若水龙头的热效率为，正常加热分钟提供的热量为；
D. 改装后，水龙头正常工作时高温档与低温档电功率之比为：，则高温档时的电功率为。
【答案】D
【解析】【分析】
本题考查了欧姆定律、电功率公式的应用以及电路的动态分析，正确的判断水龙头处于不同工种状态时电路的连接方式是关键。
【解答】
A.根据知，
通过特高压输电线的电流：，故A错误；
B.电阻：，故B错误；
C.根据得，消耗的电能：，
根据知，正常加热分钟提供的热量：，故C错误；
D.由电路图可知，将开关与、相连时，电阻与并联，电阻较小，根据可知，此时电路的总功率最大，水龙头处于加热状态，；
由电路图可知，将开关与相连时，与串联，总电阻较大，总功率较小，水龙头处于保温状态，，
因为水龙头正常工作时高温档与低温档电功率之比为：，
即：：：，
：：，
：：，
：，
，
解得：。
高温档时的电功率：，故D正确。
5.如图是一种调温型电热毯的电路示意图，和是两根相同的电热丝。图中虚线框内是“三刀四档”滑动式调温开关，“三刀”即、、三个滑片只能同时并排向左或向右滑动，使开关处于“”、“”、“”、“”档中的某一档位上。当开关处于“”档时，电热毯不发热；当开关处于其他三档中的某一档位时，电热毯的最小发热功率为( )
A. 电热毯以最小发热功率工作时，流过电路中的电流为
B. 开关分别处于“”档时，电热毯的发热功率为
C. 开关分别处于“”档时，电热毯的发热功率为
D. 开关分别处于“”档时，电热毯工作产生的热量是
【答案】C
【解析】解：根据可得，电热毯以最小发热功率工作时流过电路中的电流：
；故A错误；
由电路图可知，当开关位于“”档时，与串联，处于低档位，
根据欧姆定律可得，电路中的总电阻：
，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且和是两根相同的电热丝
所以；
当开关处于“”档时，与并联，处于高档位，
并联电路中各支路两端的电压相等，
电热毯的发热功率：
由，得，
；故B错误；
当开关处于“”档时，电路为的简单电路，
电热毯的发热功率：
；故C正确；
当开关位于“”档时，与串联，电热毯功率为，
电热毯工作分钟产生的热量：
；故D错误。
故选：。
知道电热毯的最小发热功率，根据求出此时流过电路中的电流；
由电路图可知，当开关位于“”档时，与串联，根据可知处于低档位，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出每根电热丝的阻值；
当开关处于“”档时，与并联，电路中的电阻最小，根据可知处于高档位，根据并联电路的电压特点和分别求出每根电阻丝的功率，两者之和即为此时电路的总功率；
当开关处于“”档时，电路为的简单电路，根据可知处于中档位，根据求出电功率；
开关分别处于“”档时，电热毯的发热功率最小，根据求出电热毯工作分钟产生的热量。
本题考查了串联电路和并联电路的特点以及电功率公式、欧姆定律的灵活应用，关键是分清开关处于不同当时电路的连接方式，对学生的读图能力要求较高。
6.如图所示电路，电源使用的是学生电源，当电源旋钮旋至某一档后，开关闭合，、断开时，电压表的示数为，灯泡正常发光，且功率为；当电源旋钮至另一档时，开关、、都闭合时，电流表的示数为，灯泡的功率为；已知。则下列说法正确的是不考虑温度对灯泡电阻的影响( )
A. 灯泡的电阻为
B. 先后所使用两档电源电压之比为：
C. 电阻的阻值为
D. 、、都闭合时，电路的总功率是
【答案】B
【解析】【分析】
分析电路结构，画出闭合，、断开时的等效电路图，根据欧姆定律及功率公式列方程；
画出开关、、都闭合时的等效电路图，根据欧姆定律及功率公式列方程，然后解方程．
本题是一道电路计算题，分析清楚电路结构，画出等效电路图，根据欧姆定律、功率公式、串联电路特点列方程，然后解方程，是本题的基本解题思路，本题的难点在解方程上。
【解答】
闭合，、断开时的等效电路图如图一所示，
，
灯泡功率，
所以，；
已知，则，
开关、、都闭合时的等效电路图如图二所示，
通过灯泡与电阻的电流之比为：
，，
电路电流， ，
，因为，
所以， ，
把代入解得：，，
把代入解得，，
由于，
所以，，；故AC错误；
，
，
；
先后所使用两档电源电压之比为：：，故B正确；
开关、、都闭合时电路的总功率；故D错误。
故选B。
7.具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全，车主可通过旋钮开关实现功能切换。图是模拟加热原理图，其中测试电源的电压为，四段电热丝电阻均为，防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大。下列说法正确的是( )
A. 开关旋至“”档，开启化霜功能 B. 开启防雾功能，电路总电阻为
C. 化霜与防雾电路的总功率之差为 D. 从防雾到除露，电路总电流变化
【答案】C
【解析】解：
当开关旋至“”档时，两条电阻丝串联接入电路，此时电路总电阻最大为，根据可知，此时电功率最小，开启防雾功能，故AB错误；
此时电路中的电流；
此时电路的总功率；
当开关旋至“”档时，一条电阻丝单独接入电路，电阻较大大于并联时的总电阻，电路消耗的功率较小，此时为除露功能；
此时电路中的电流；
从防雾到除露，电路总电流变化量为：，故D错误；
当开关旋至“”档时，两条电阻丝并联接入电路，总电阻最小，总功率最大，此时为化霜功能，
电路的总电阻为，
电路的总电流为；
此时总功率为，
则化霜与防雾电路的总功率之差为，故C正确。
故选：。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，分清三个档位对应的电路连接方式是关键。
二、填空题：本大题共3小题，共6分。
8.图甲是某款“即热式”电热水龙头，图乙是它的原理电路，、为电热丝不考虑温度对电阻丝的影响，、、、是四个触点。旋转手柄带动开关接通对应电路，实现冷水、温水、热水之间切换，有关参数如下表。当水龙头放热水时，正常工作，消耗的电能是______；当开关置于、之间时，水龙头工作电路处于______档选填“热水”或“温水”，此时电路中的电流是______；电热丝的电阻是______
额定电压
额定功率 温水
热水
【答案】 低温
【解析】解：由可得水龙头放热水时消耗的电能：
；
当开关置于、之间时，只有电阻接入电路，电路中电阻较大，根据可知，此时功率较小，所以此时放出的是温水，处于低温档；
由可得，此时电路工作电流：。
加热状态下，电阻、并联，此时放出的是热水，则，
消耗的电功率：
，
根据根据可知的电阻：
。
故答案为：；温水；；。
知道温水功率，利用求消耗的电能；
根据开关位置的改变，判断出电路的连接情况，然后根据根据判断功率的大小，由此可知热水或温水的档位；利用求电路工作电流；
知道热档的电功率和温水档的功率，求出消耗的电功率，利用求的阻值。
本题考查电路分析、效率公式、欧姆定律和电功率公式的应用，解题时要注意隐含条件，电路电压是。
9.如图所示电路中，电源为电压可调的两档学生电源，一档为，另一档未知标示不清，灯泡标有“”字样，且阻值不变，滑动变阻器标有“”字样，两电压表的量程均为“”。当开关、闭合，可调电源调至，滑动变阻器滑片滑至点时，灯泡恰好正常发光；当只闭合开关，并将电源电压调至未知电压档，滑片仍处在点时，灯泡仍然正常发光，然后移动滑片至点，此时电压表、的示数分别为和则：灯泡的额定电流为______；当开关、闭合，可调电源调至，滑动变阻器滑片滑至点时，滑动变阻器接入电路的电阻______；当只闭合开关，并将电源电压调至未知电压档，在保证电路各元件安全的情况下，电阻的最小功率为______。
【答案】；；
【解析】解：已知灯泡的额定电压，额定功率，由可得，灯泡正常发光的电流：
；
由图知，当开关、闭合，滑动变阻器滑片滑至点时，变阻器连入阻值为且与与串联，电源电压，恰好正常发光，
所以电路中电流：，
由串联电路特点可得，此时变阻器两端电压：，
由欧姆定律可得，滑动变阻器接入电路的电阻：；
由欧姆定律可得灯泡电阻：，
当只闭合开关，并将电源电压调至未知电压档电压为，滑片仍处在点时，灯、和串联，电压表测与变阻器总电压，测变阻器与的总电压，
灯泡仍然正常发光，则灯和的总电压仍为，即示数为，且，
由串联电路特点和欧姆定律有电源电压；
移动滑片至点，电压表、的示数分别为和。
所以此时灯泡两端电压：，
两端电压：，
通过它们的电流相等，由欧姆定律有：，即：
解可得：或，
代入可得，未知电压档时电源电压对应为或；
两电压表的量程均为“”，若未知电压档为，当电压表示数为，变阻器连入阻值最大，的两端电压最小，
所以，不合理；
若未知电压档为，当电压表示数为，变阻器连入阻值最大，的两端电压最小，
，
此时电路中电流：，灯泡安全，
所以电阻的最小功率：。
故答案为：；；。
已知灯泡的额定电压和额定功率，由计算灯泡正常发光的电流；
当开关、闭合，可调电源调至，变阻器滑片滑至点时，变阻器连入阻值为且与与串联，恰好正常发光，由串联电路特点和欧姆定律计算；
当只闭合开关，并将电源电压调至未知电压档，滑片仍处在点时，灯、和串联，灯泡仍然正常发光，则灯和的总电压仍为，由串联电路特点和欧姆定律表示出电源电压；
移动滑片至点，分别表示出灯泡和的电压，由欧姆定律表示出两者电流，联立方程计算出和电源；
本题考查了串联电路特点、欧姆定律以及电功率公式的灵活应用，关键是要求出未知档位的电源电压和定值电阻的阻值，有一定难度。
10.右图是一个有、、三档调温电炉的电路，、、为三段阻值相等的电阻丝．若要在相同的时间内产生的热量最多，则应该旋转开关接______档．当开关接时电路功率为；当开关接时，电路功率为，则：______．
【答案】；：
【解析】解：
当接时，电路中只有，和被断路，电路中的电阻为，电路中的功率为，
当接时，电路中和串联，被断路，电路中的电阻为，，
当接时，电路中、和串联，电路中的电阻为，，
，
又时间相等，
．
所以当接时，产生的热量最多．
又，
．
故答案为：，：．
电炉为纯电阻，所以，从公式可知，要在相同的时间内产生的热量最多，其电功率必须达到最大，要想电功率达到最大，从公式可知其电阻应达到最小，、、为三段阻值相等的电阻丝，分别判断接、、时连入电路中电阻的大小，从而进行判断．
利用公式求出接时电路功率和接时电路功率，再进行比值求解即可．
考查的内容较多，会辨别串、并联，会用电功率公式计算，会利用热量的公式进行计算，知道串联电路电流规律，要用到电功率的一个公式：求解，需要注意的是：和这两个公式在电功率的计算中经常用到．
三、计算题：本大题共4小题，共32分。
11.随着人们健康意识的提高，空气净化器逐渐走进家庭，下表是某型号空气净化器在不同档位工作时的部分参数。净化空气量是指净化空气的体积；能效比是空气净化器净化空气量与输入功率之比；净化效率等于净化前后空气中有害气体浓度的差与净化前有害气体浓度的百分比。求：
工作档位 待机 档 档 档 档 档
功率
净化空气量
该净化器接在家庭电路中，在第档正常工作时的电流为多少？
单独使用该净化器，规格为的电能表指示灯闪烁次，此时该空气净化器的能效比为多少？
利用气敏电阻可以检测空气质量，检测电路如图甲所示，定值电阻，电源电压恒为；如图乙所示为气敏电阻阻值随空气中有害气体浓度的变化曲线。现用此电路检测该型号净化器的净化效率：净化器启动前，检测电路中电流表的示数为，净化器正常使用后，检测电路的电流变为，则该空气净化器的实际净化效率为多少？
【答案】解：由表格数据可知，净化器接在家庭电路中，在挡时的功率，
由得在挡正常工作时的电流：
；
表示每消耗的电能，电能表指示灯闪烁次，
电能表指示灯闪烁次消耗的电能：
，
工作时间，
则净化器消耗的电功率：
，
此时能效比为：；
由电路图可知，、串联，检测电路中电流表的示数为，
由得，电路的总电阻：
，
根据串联电路电阻特点可知，气敏电阻的阻值：
，
由图丙可知，气敏电阻阻值为时，此时空气中有害气体浓度是，
当检测电路的电流变为，
此时电路总电阻：
，
根据串联电路电阻特点可知，气敏电阻的阻值：
，
由图丙可知，气敏电阻阻值为时，此时空气中有害气体浓度是。
由题意知，净化效率等于净化前后空气中有害气体浓度的差与净化前有害气体浓度的百分比；
则该空气净化器的实际净化效率：
。
答：该净化器接在家庭电路中，在档正常工作时的电流为；
此时该空气净化器的能效比为；
该空气净化器的实际净化效率为。
【解析】本题以空气净化器为背景材料，考查了电功率、欧姆定律、串联电路的特点的应用，涉及到的知识多，综合性强，关键要从题干中获取有用的信息，有一定的难度。
由表格数据可知，净化器接在家庭电路中，在挡时的功率，根据求出在挡正常工作时的电流；
表示每消耗的电能，电能表指示灯闪烁次。据此求电能表指示灯闪烁次消耗的电能，再利用求出净化器消耗的电功率，进而可求此时该空气净化器的能效比；
由电路图可知，、串联，电流表测电路中的电流，利用欧姆定律求出电路总电阻，根据串联电路电阻特点求出气敏电阻的阻值，由图丙可知，此时空气中有害气体浓度；当检测电路的电流变为，根据欧姆定律求出此时电路总电阻，根据串联电路电阻特点求出气敏电阻的阻值，由图丙可知，此时空气中有害气体浓度利用净化效率的求出该空气净化器的实际净化效率。
12.多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。下图乙是某品牌养生壶简化电路图。当地大气压为标准大气压
开关闭合、拨到时，养生壶为_______。选填“低温档”，“中温档”，高温档“；
在标准大气压下，使用高温档将初始温度是的一壶水烧开，若养生壶高温档加热效率为，求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。
养生壶处于低温档工作时通过的电流；在高温天气，由于家庭电路的电压过低而使空调不能启动。请你简述家庭电路电压过低的原因。
【答案】解：
由图知，当接，闭合时，被短路，只有电阻接入电路，养生壶处于中温档。
由图知，当开关断开，接时，电阻、串联，电路中的总电阻最大，由可知，总功率最小，此时为低温档；
当接，闭合时，被短路，只有电阻接入电路，养生壶处于中温档。
由得，正常工作时通过的电流为：，
由得，的阻值：，
当开关闭合，接时，电阻、并联，电路中的总电阻最小，由可知，总功率最大，所以此时养生壶为高温档；，
由得，的阻值：，由得，养生壶在低温档工作时电路中的电流为：
，
由可得，水的质量：，
水吸收的热量：，
由和得，烧开一壶水需要的时间为：。
在高温天气，用电器过多，导致干路电流过大，输电线上的电压增大，家庭电路的电压过低，导致空调不能正常启动。
答：
养生壶处于低温档工作时电流为；
水吸收的热量为，烧开一壶水需要的时间为。
在高温天气，用电器过多，导致干路电流过大，输电线上的电压降增大，家庭电路的电压过低，导致空调不能正常启动。
【解析】【解析】分析清楚电路结构，应用电功率公式判断壶的工作状态；
应用串联电路特点与电功率公式求出电阻阻值。然后应用的变形公式求出电流。
由热量公式求出水吸收的热量，由效率公式求出壶消耗的电能，然后求出烧开一壶水需要的时间。
本题考查质量、电流、水吸热、电功和热效率的计算，关键是公式及其变形式的灵活运用和根据图象得出加热功率、保温功率，加热时间、保温时间，计算过程还要注意单位的换算。
13.如图为梁老师设计的可调节多档位加热器电路。电源电压恒为，、为阻值恒定的加热电阻，，，为阻值可调的限流电阻。若电流表的量程为，的量程为，电压表的量程为，在所有元件安全的前提下，求：
当开关、、都闭合时，处于快热档，此时的功率为多少；
当闭合，、都断开时，处于调温档，移动滑动变阻器滑片就可以自主调节加热电阻的发热功率。若滑片在距右端处时，加热电阻的功率为，此时滑动变阻器的功率；
处于调温档时调节滑动变阻器的滑片，电路中总功率的变化范围？
【答案】解：
当开关、、都闭合时，、并联，处于快热档；
此时的功率：；
当闭合，、都断开时，、串联，电流表和都测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端电压，处于调温档；
由可得，两端电压：，
由可得，电路电流：，
因串联电路总电压等于各部分电压之和，所以滑动变阻器两端电压：，
此时滑动变阻器的功率：，
由可知，滑片在距右端处时，滑动变阻器接入电路的阻值：，
故滑动变阻器的最大阻值：；
因为电路处于调温档时，电流表的量程为，所以电路最大电流为，则电路最大总功率：；
当滑动变阻器全部接入电路时，电路中的最小电流：，
由可知，滑动变阻器两端电压：，故电路中的最小电流为，
则电路最小总功率：，
故处于调温档时调节滑动变阻器的滑片，电路中总功率的变化范围为。
答：当开关、、都闭合时，处于快热档，此时的功率为；
滑动变阻器的功率为；
处于调温档时调节滑动变阻器的滑片，电路中总功率的变化范围为。
【解析】根据电路图可知，当开关、、都闭合时，、并联，处于快热档，根据并联电路中，总功率等于各加热电阻功率之和求出此时电路的功率；
根据电路图可知，当闭合，、都断开时，、串联，电流表和都测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端电压，处于调温档；
先根据的应用求出两端电压，然后根据欧姆定律的应用求出电路电流，再根据串联电路电压特点和求出滑动变阻器的功率；根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值，进一步求出滑动变阻器的最大阻值；
先根据电流表的量程确定电路最大电流，然后根据求出电路的最大总功率；当滑动变阻器全部接入电路时，电路电流最小，根据欧姆定律确定电路的最小电流，并求出此时滑动变阻器两端电压，结合电压表的量程确定电路最小电流，最后根据求出电路的最小总功率，从而得出电路总功率的变化范围。
本题是一道电学的综合应用题，涉及到了电路的分析、欧姆定律的应用、电功率的计算等，关键是电路连接方式的分析以及公式的灵活应用，有一定的难度。
14.如图所示电路中，电源为电压可调的两档学生电源，分别为和，两电压表量程均为，灯泡标有“”字样，且阻值不变，滑动变阻器的最大阻值为。当开关、闭合，可调电源电压不变调至，滑动变阻器接入的电阻为时，灯泡恰好正常发光。求：
灯灯丝的电阻；
的值；
将电源电压调至电压档，闭合开关、断开开关。后移动滑片至点和点，电压表示数分别为和，示数变化了、两点不是两端点。在符合电路安全的条件下，该电路的最小功率。
【答案】解：灯泡标有“”字样，故灯泡的电阻为：
；
当开关、闭合，此时被短路，滑动变阻器与灯泡串联，灯泡恰好正常发光，故电路的中的电流为：
；
由于电源电压为，故滑动变阻器的电压为：
；
故滑动变阻器接入的电阻为A为：
；
（3）将电源电压调至电压档，闭合开关、断开开关此时灯泡与和串联，电压表测量和的电压，电压表测量灯泡和的电压，
示数变化了则灯泡电压变化了，
此时电路中电流变化了；
示数变化了，说明上的电压变化了，
故；
假设达到时，故此时灯泡上的电压为，小于灯泡额定电压，电路安全，此时电路中的电流为：
；
上的电压为；
故此时的示数为，
假设的示数先达到，此时上的电压为，
电路中的电流为：
灯泡上的电压为：；
此时示数为，此时烧坏，
故先达到；此时电路中电阻最大，电流最小。
电路总功率为：；
综上，电路中最小电功率为。
答：灯灯丝的电阻为；
的值为；
该电路的最小功率为。
【解析】本题主要考查欧姆定律和电功率的计算，有一定的难度。
灯泡标有“”字样，故灯泡的电阻可利用算出；
当开关、闭合，此时被短路，滑动变阻器与灯泡串联，灯泡恰好正常发光，先算出电流，在根据串联电路电压特点算出滑动变阻器的电压，最后利用算出电阻；
（3）将电源电压调至电压档，闭合开关、断开开关此时灯泡与和串联，电压表测量和的电压，电压表测量灯泡和的电压，可利用电压与电流的变化量算出，再分析算出哪个电压表先达到，最后算出最小功率。
第1页，共1页专题33 电热器及其档位问题（难）
1、原理：电热器档位越高，对应的实际功率越大；
2、公式：
（1）S1接b、S2断开时，R1和R2串联，电阻最大，实际功率小，处于低档，
此时电路功率（串联电路合着求）
断开S1、闭合S2时，只有R1接入电路，处于中档，
此时电路功率
（3）S1接b、S2闭合时，R1和R2并联，电阻最小，实际功率大，处于高档，
此时电路功率（并联电路分着求）
S1闭合、S2断开时，R1和R2串联，电阻最大，实际功率小，处于低档，
此时电路功率
S1、S2闭合时，只有R1接入电路，电阻最小，实际功率大，处于高档，
此时电路功率
1.如图是某人家里电热锅的工作原理图电热锅有高中低三档功率。则下列判断正确的是( )
A. 将一壶水烧开，将开关接，将断开，所需时间最短
B. 将与相同的一壶水烧开，将开关接，将闭合，所需时间最长
C. 若三档中只有一档因某只开关发生故障而不能工作，则中温档一定都能工作
D. 若三档中只有一档因某只开关发生故障而不能工作，则低温档和中温档一定能工作
2.如图所示电路，电源使用的是学生电源，当电源旋钮旋至某一档后，开关闭合，、断开时，电压表的示数为，灯泡正常发光，且功率为；当电源旋钮至另一档时，开关、、都闭合时，电流表的示数为，灯泡的功率为；已知则下列说法正确的是不考虑温度对灯泡电阻的影响( )
A. 灯泡的电阻为
B. 电阻的阻值为
C. 先后所使用两档电源电压之比为：
D. 、、都闭合时，电路的总功率是
3.如图甲是某种电热器的电路图，电源电压为，电热丝、的阻值分别为、，使用时如图乙所示，转动旋钮即可以改变、、、之间的连接情况，从而实现高、低温多个档位的转换，下列说法正确的是( )
A. 电键置于连接图时，电热器处于最高温档工作
B. 电键置于连接图时，电热器处于最低温档工作
C. 电键置于连接图时，电热器消耗的总功率是
D. 电键置于连接图时，电热器消耗的总功率是
4.特高压技术可以减小输电过程中电能的损失。某发电站输送的电功率为，输电电压为，经变压器降至供家庭用户使用。小易家中有一个标有“”的即热式水龙头，其电阻为，他发现冬天使用时水温较低，春秋两季水温较高，于是他增加两个相同的发热电阻和两个指示灯指示灯电阻不计改装了电路，如图，开关可以同时与、相连，或只与相连，使其有高温和低温两档。改装后，水龙头正常工作时高温档与低温档电功率之比为：，下列说法正确的是( )
A. 通过特高压输电线的电流为；
B.
C. 改装前，若水龙头的热效率为，正常加热分钟提供的热量为；
D. 改装后，水龙头正常工作时高温档与低温档电功率之比为：，则高温档时的电功率为。
5.如图是一种调温型电热毯的电路示意图，和是两根相同的电热丝。图中虚线框内是“三刀四档”滑动式调温开关，“三刀”即、、三个滑片只能同时并排向左或向右滑动，使开关处于“”、“”、“”、“”档中的某一档位上。当开关处于“”档时，电热毯不发热；当开关处于其他三档中的某一档位时，电热毯的最小发热功率为( )
A. 电热毯以最小发热功率工作时，流过电路中的电流为
B. 开关分别处于“”档时，电热毯的发热功率为
C. 开关分别处于“”档时，电热毯的发热功率为
D. 开关分别处于“”档时，电热毯工作产生的热量是
6.如图所示电路，电源使用的是学生电源，当电源旋钮旋至某一档后，开关闭合，、断开时，电压表的示数为，灯泡正常发光，且功率为；当电源旋钮至另一档时，开关、、都闭合时，电流表的示数为，灯泡的功率为；已知。则下列说法正确的是不考虑温度对灯泡电阻的影响( )
A. 灯泡的电阻为
B. 先后所使用两档电源电压之比为：
C. 电阻的阻值为
D. 、、都闭合时，电路的总功率是
7.具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全，车主可通过旋钮开关实现功能切换。图是模拟加热原理图，其中测试电源的电压为，四段电热丝电阻均为，防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大。下列说法正确的是( )
A. 开关旋至“”档，开启化霜功能 B. 开启防雾功能，电路总电阻为
C. 化霜与防雾电路的总功率之差为 D. 从防雾到除露，电路总电流变化
8.图甲是某款“即热式”电热水龙头，图乙是它的原理电路，、为电热丝不考虑温度对电阻丝的影响，、、、是四个触点。旋转手柄带动开关接通对应电路，实现冷水、温水、热水之间切换，有关参数如下表。当水龙头放热水时，正常工作，消耗的电能是______；当开关置于、之间时，水龙头工作电路处于______档选填“热水”或“温水”，此时电路中的电流是______；电热丝的电阻是______
额定电压
额定功率 温水
热水
9.如图所示电路中，电源为电压可调的两档学生电源，一档为，另一档未知标示不清，灯泡标有“”字样，且阻值不变，滑动变阻器标有“”字样，两电压表的量程均为“”。当开关、闭合，可调电源调至，滑动变阻器滑片滑至点时，灯泡恰好正常发光；当只闭合开关，并将电源电压调至未知电压档，滑片仍处在点时，灯泡仍然正常发光，然后移动滑片至点，此时电压表、的示数分别为和则：灯泡的额定电流为______；当开关、闭合，可调电源调至，滑动变阻器滑片滑至点时，滑动变阻器接入电路的电阻______；当只闭合开关，并将电源电压调至未知电压档，在保证电路各元件安全的情况下，电阻的最小功率为______。
10.右图是一个有、、三档调温电炉的电路，、、为三段阻值相等的电阻丝．若要在相同的时间内产生的热量最多，则应该旋转开关接______档．当开关接时电路功率为；当开关接时，电路功率为，则：______．
11.随着人们健康意识的提高，空气净化器逐渐走进家庭，下表是某型号空气净化器在不同档位工作时的部分参数。净化空气量是指净化空气的体积；能效比是空气净化器净化空气量与输入功率之比；净化效率等于净化前后空气中有害气体浓度的差与净化前有害气体浓度的百分比。求：
工作档位 待机 档 档 档 档 档
功率
净化空气量
该净化器接在家庭电路中，在第档正常工作时的电流为多少？
单独使用该净化器，规格为的电能表指示灯闪烁次，此时该空气净化器的能效比为多少？
利用气敏电阻可以检测空气质量，检测电路如图甲所示，定值电阻，电源电压恒为；如图乙所示为气敏电阻阻值随空气中有害气体浓度的变化曲线。现用此电路检测该型号净化器的净化效率：净化器启动前，检测电路中电流表的示数为，净化器正常使用后，检测电路的电流变为，则该空气净化器的实际净化效率为多少？
12.多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。下图乙是某品牌养生壶简化电路图。当地大气压为标准大气压
开关闭合、拨到时，养生壶为_______。选填“低温档”，“中温档”，高温档“；
在标准大气压下，使用高温档将初始温度是的一壶水烧开，若养生壶高温档加热效率为，求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。
养生壶处于低温档工作时通过的电流；在高温天气，由于家庭电路的电压过低而使空调不能启动。请你简述家庭电路电压过低的原因。
13.如图为梁老师设计的可调节多档位加热器电路。电源电压恒为，、为阻值恒定的加热电阻，，，为阻值可调的限流电阻。若电流表的量程为，的量程为，电压表的量程为，在所有元件安全的前提下，求：
当开关、、都闭合时，处于快热档，此时的功率为多少；
当闭合，、都断开时，处于调温档，移动滑动变阻器滑片就可以自主调节加热电阻的发热功率。若滑片在距右端处时，加热电阻的功率为，此时滑动变阻器的功率；
处于调温档时调节滑动变阻器的滑片，电路中总功率的变化范围？
14.如图所示电路中，电源为电压可调的两档学生电源，分别为和，两电压表量程均为，灯泡标有“”字样，且阻值不变，滑动变阻器的最大阻值为。当开关、闭合，可调电源电压不变调至，滑动变阻器接入的电阻为时，灯泡恰好正常发光。求：
灯灯丝的电阻；
的值；
将电源电压调至电压档，闭合开关、断开开关。后移动滑片至点和点，电压表示数分别为和，示数变化了、两点不是两端点。在符合电路安全的条件下，该电路的最小功率。
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