热器对发热体(如电炉丝)材料的熔点和电阻有什么要求?为什么?

（1）R₁的电阻：R₁=[U
I1=
220V/5A]=44Ω；
开关接b时，I₂=1A
R₁的电压：U₁=I₂R₁=1A×44Ω=44V，
R₂的电压：U₂=U-U₁=220V-44V=176V，
R₂的电阻：R₂=
U2
I2=[176V/1A]=176Ω；
（2）电功率：P₁=UI₁=220V×5A=1100W；
（3）加热状态10min产生的热量：
Q=W=P₁t=1100W×600s=6.6×10⁵J．
答：（1）R₁、R₂的电阻值分别为44Ω、176Ω
（2）电热水壶处于加热状态时发热体的电功率为1100W；
（3）通电10min产生的热量为6.6×10⁵J．

点评：
本题考点： 欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；电功率的计算；焦耳定律的计算公式及其应用．

考点点评： 本题考查物理知识在生活中的应用，由题目可以看出应用的是基本的串联电路和欧姆定律、电功率、热量的计算，此类题型经常是用来考查基本规律的．

电热器是利用电流的热效应制成的加热设备，电热器的发热体是由电阻率大的合金丝绕在绝缘材料上制成的；
由焦耳定律可得，产生的热量Q=I²Rt=（1A）²×220Ω×60s=1.32×10⁴J；
故答案为：热效应；大；1.32×10⁴．

点评：
本题考点： 焦耳定律的计算公式及其应用．

考点点评： 本题考查了电热器的工作原理、求热量等问题，应用焦耳定律即可正确解题．

（1）在家用电器电压220V不变时，根据P=
U2
R可知，电阻越大功率越小，为低温档，则将AC接入电源时电阻最大，为低温档；将AB或BC接入电源为中温档；将AC连在一起后与B接在电源是电阻最小为高温档．
（2）设AC间电阻为R，该电火锅的低温功率
P 低＝
U2
R＝200W，
P_中=
U2

1
2R=2×
U2
R=2×200W=400W，
P_高=
U2

1
4R=4×
U2
R=4×200W=800W，
答：高温档发热功率为800W，中温档发热功率为400W．
（3）说明书主要介绍产品的功能以及一些基本参数，可以介绍名称、额定电压、额定功率．

电器名称 三档电火锅
额定电压 220V

发热功率 低温档 200W
中温档 400W
高温档 800W

点评：
本题考点： 电功率的计算．

考点点评： 通过改变电阻的大小实现功率的改变是家用电器常见的方法，通过这道题目，使我们知道物理和生活是密切相关的．

根据，电路中电阻越大，电功率越小，所以当S接2时，只有R0接入电路，功率大为加热状态，接1时，两电阻串联，功率小，为保温状态。

1    6×10 ⁵


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（1）调温开关S接1、2时，电阻R₁接入电路，
电阻R₁的阻值R₁=
U2
P1=
(220V)2
100W=484Ω．
（2）调温开关接2、3时，电阻R₁、R₂并联，
电阻R₂的功率P₂=P_加热-P₁=800W-100W=700W，
流过R₂的电流I₂=
P2
U=[700W/220V]≈3.18A．
（3）电饭锅处于加热状态，30min=1800s消耗的电能：
W=P_加热t=800W×1800s=1.44×10⁶J．
答：（1）R₁的电阻是484Ω．
（2）加热时，通过R₂的电流是3.18A．
（3）加热过程，电饭锅消耗了1.44×10⁶J的电能．

点评：
本题考点： 电功的计算；欧姆定律的应用；电功率的计算．

考点点评： 本题是一道电学计算题，考查了功率的变形公式、电功公式，是一道基础题，知道并联电路的特点、熟练应用功率公式及其变形公式是解题的关键．

（1）家用电烤炉的额定电压为家庭电路电压：U=220V；额定功率：P=800W；工作时间：t=5min=300s；
因为电烤炉工作时所消耗的电能全部转化为内能，即Q=W，
所以电烤炉正常工作5min放出的热量：Q=W=Pt=800W×300s=2.4×10⁵J；
（2）由P=UI得：I=[P/U]，电烤炉正常工作时电流：I=
P额
U=[800W/220V]=3.64A；
正常工作时电阻：R=
U2
P额=
(220V)2
800W=60.5Ω；
a、b两点间接入一个开关S₁，开关S、S₁均闭合时，电路中只有R₂工作，R₁被S₁短路，
由于R₁=R₂，R₂=[1/2]R=[1/2]×60.5Ω=30.25Ω；
此时电流：I′=[U
R2=
220V/30.25A]=7.27A=2I；
即此时R₂中电流实正常工作时的2倍，由焦耳定律式Q=I²Rt；
可知相同时间内R₂此时的热量是正常工作时的4倍，很容易因温度过高而熔断；
（3）由图3可知，R₃、R₄并联，且R₃=R₄；功率：P′=800W；
R₃所消耗的功率：P₃=U₃I₃=U×[1/2]I=[1/2]×800W=400W；故R₃的电阻：R₃=
U2
P3=
(220V)2
400W=121Ω．
答：（1）电烤炉正常工作5min，电热丝放出的总热量是2.4×10⁵焦耳；
（2）的a、b两点间接入一个开关S₁．若开关S、S₁均闭合时，电热丝容易因温度过高而熔断；
（3）改造后的电烤炉中，R₃的阻值应为121欧姆．

点评：
本题考点： 焦耳定律的计算公式及其应用；电功率的计算．

考点点评： 题考查了串联、并联电阻特点和电功率公式的应用，解题的关键是对公式的灵活运用．

（1）∵P=UI，
∴正常工作时的电流I_低=
P低
U=[1000W/220V]≈4.55A；
（2）∵ρ=[m/V]，
∴水的质量m=ρV=1×10³kg/m³×2.5×10^-3m³=2.5kg，
水吸收的热量Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×2.5kg×（40℃-20℃）=2.1×10⁵J，
电流做功W=P_中t=1300W×360s=4.68×10⁵J，
效率η=[Q/W]=
2.1×105J
4.68×105J≈44.9%；
（3）∵p=[F/S]，
∴压力F=p_高S=4.6×10³Pa×20×10^-4m²=9.2N；
答：（1）使用该挂烫机低温档时正常工作通过发热体的电流是4.55A．
（2）此过程中电能的转化效率是44.9%．
（3）使用高温档时，蒸汽口处20cm²面积上的衣物承受的压力可达9.2N．

点评：
本题考点： 电功率与电压、电流的关系；压力及重力与压力的区别；电功与热量的综合计算．

考点点评： 本题考查了求电流、效率、压力等问题，应用电功率的变形公式、热量公式、压强公式的变形公式即可正确解题．

（1）家用电烤炉的额定电压为家庭电路电压：U=220V；额定功率：P=800W；工作时间：t=5min=300s；因为电烤炉工作时所消耗的电能全部转化为内能，即Q=W，所以电烤炉正常工作5min放出的热量：Q=W=Pt=800W×300s=2.4×10...

点评：
本题考点： 焦耳定律的计算公式及其应用；电功率的计算．

考点点评： 题考查了串联、并联电阻特点和电功率公式的应用，解题的关键是对公式的灵活运用．

（1）要保证电路的安全，即当开关接“1”时，电路中的电流不能超过最大值；
∵I=[U/R]，
∴电阻R₁的最小阻值：R₁min=[U
Imax=
6V/6A]=1Ω；
（2）当开关接“1”时，电热手暖器只R₁接入电路，此时电热手暖器的功率：P=UI=
U2
R1=
(6V)2
1.2Ω=30W；
（3）开关调至“2”档时，电阻R₁、R₂串联；
∴电路中电流I₂=[U
R1+R2
∴电路的功率P₂=UI₂=
U2
R1+R2
∴电阻R₂=
U2
P2-R₁=
(6V)2/20W]-1.2Ω=0.6Ω
（4）分析电路可知，当开关接在“1”时，电阻R₂没有接入电路中，此时R₂中通过的电流最小为0．
答：（1）从安全出发，连人的电阻R_l的阻值不能小于1Ω；
（2）当开关调至“1”档时，电热手暖器消耗的功率为30W；
（3）该电热手暖器“2”档位置标明了“20W”字样，那么电阻R₂为0.6Ω；
（4）当开关分别调至“1”、“2”、“3”档时，通过R₂的最小电流为0．

点评：
本题考点： 欧姆定律的应用；电功率的计算．

考点点评： 分析电路图，知道开关分别调至“1”、“2”、“3”档时时的电路组成是本题的关键．

电流通取暖器的发热体时，电能转化成内能；为了防止短路现象，在取暖器倾倒时，切断电路，故跌倒开关应位于干路上，即图中a处．
故答案为：内；a处．

点评：
本题考点： 电路的基本连接方式；能量的转化和转移．

考点点评： 本题考查了电流热效应的概念，明白跌倒开关的作用和不同位置时开关的作用是解题的关键．

电热器是利用电流的热效应制成的加热设备，电热器的发热体是由电阻率大的合金丝绕在绝缘材料上制成的；
由焦耳定律可得，产生的热量Q=I²Rt=（1A）²×220Ω×60s=1.32×10⁴J；
故答案为：热效应；大；1.32×10⁴．

点评：
本题考点： 焦耳定律的计算公式及其应用．

考点点评： 本题考查了电热器的工作原理、求热量等问题，应用焦耳定律即可正确解题．

由电路图可知，当S闭合时，R₁短路，电路中电阻最小，由P=
U2
R可知，此时电路为加热状态，
电阻R₂的阻值为R₂=
U2
P加热=
(220V)2
1100W=44Ω，
∵R₁：R₂=10：1，
∴R₁=10R₂=440Ω，
当S断开时，R₁、R₂串联，电路电阻最大为R=R₁+R₂=44Ω+440Ω=484Ω，
通过R₂的电流为I₂=I=[U/R]=[220V/484Ω]≈0.45A．
故答案为：加热；0.45．

点评：
本题考点： 电功率的计算；欧姆定律的应用．

考点点评： 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的计算；关键是电功率公式的灵活应用和电饭锅状态的判断，以及电路图串并联的分析．

由题意知，用一根导线将开关与其中一根电阻丝相连，再用一根导线将两根电阻丝的外侧相连，使之组成一个并联电路，如图所示：

点评：
本题考点： 电路的基本连接方式．

考点点评： 此题主要考查了是实物电路的连接，首先要掌握最基本的串联和并联电路的接法．

（1）∵B是电阻丝中点，
∴R_AB=R_BC，
由公式P=
U2
R可知，电压不变，电阻的大小影响了电功率的大小，
当R_AB与R_BC串联时，电路中的电阻为R=R_AB+R_BC，阻值达到最大，此时的电功率最小为低温档，故将A和C接入电路，
当R_AB与R_BC并联时，电路中的电阻为R=[1/2]R_AB，阻值达到最小，此时的电功率最大为高温档，故将A和C连接后再与B连入电路，
当只有R_AB或R_BC时，电路中的电阻为R=R_AB=R_BC，阻值在中间，此时的电功率位于中间为保温档，故将A和B或B和C接入电路，
故答案为：A和C，A和B（或B和C），A和C连接后再与B．
（2）∵低温档时R_AB与R_BC串联，P_低=200W，
∴R=
U2
P=
(220V)2
200W=242Ω，
又∵R=R_AB+R_BC=242Ω，R_AB=R_BC
∴R_AB=R_BC=121Ω，
中温档时，R_AB=R_BC=121Ω，P_中=
U2
RAB=
(220V)2
121Ω=400W，
高温档时，R_AB与R_BC并联，R=[1/2]R_AB=60.5Ω，P_高=
U2

1
2RAB=
(22OV)2
60.5Ω=800W．
故答案为：400，800．

点评：
本题考点： 电功率的计算；电阻的串联；电阻的并联．

考点点评： 本题考查了利用电路中电阻的变化，结合公式P=U2R来分析电路中电功率的变化，并可以利用此公式求出电路中的电阻和电功率．

（1）低温档的实际电功率最小，连入电路的电阻最大．将A、C直接接入电源．
中温档：中温档的实际电功率比低温档的实际电功率大，中温档连入电路的电阻比低温档连入电路的电阻小．将A、B或B、C接入电源．
高温档：高温档的实际电功率最大，连入电路的电阻最小．将A、C连接在一起后，A与B接入电源（或将A、C连接在一起后，B与C接入电源）．
各档位的连接方法如图所示：

（说明：高温档将A、C连接在一起后，也可以将B与C接在电源上）
（2）设A、C间的电阻为R，已知该火锅的低温功率：P_低=
U2
R=200W，
则该火锅的中温功率：P_中=
U2

R
2=2P_低=400W，
该火锅的高温功率：P_高=
U2

R
4=4P_低=800W．
答：高温和中温两档的发热功率分别应是800W和400W．

点评：
本题考点： 电功率的计算；电阻的串联；电阻的并联．

考点点评： 本题考查电功率的计算，关键是公式的应用，难点是知道在高、中、低档时电路的连接情况，要知道串并联电路电阻的规律．

电烙铁内的发热体一般都选用电阻率大，熔点高的合金制成．
电烙铁在220V的电源上正常工作，它的实际功率等于额定功率50W，
电烙铁正常工作每分钟产生的热量Q=W=Pt=50W×60s=3000J；
1小时的耗电量W=Pt=0.05KW×1h=0.05KW•h=0.05度．
故答案为：电阻率；熔点；3000J；0.05．

点评：
本题考点： 电热．

考点点评： 本题难度不大，知道电烙铁的工作原理、知道电烙铁铭牌的含义、应用电功公式即可正确解题；解题时注意单位换算．

加热和保温属于两个过程，加热时功率大，保温时功率小，
根据P=
U2
R可知，两个过程的电源电压相同，电阻越小，功率越大；
当开关S₁、S₂均闭合时，R₁和R₂并联接入电路，此时电路中的总电阻最小，功率最大，电热水器处于加热状态；
当开关S₁闭合、S₂断开时，电路中只有R₁，电路中的总电阻变大，电压不变，功率变小，加热器处于保温状态．
故答案为：
（1）保温；
（2）加热．

点评：
本题考点： 电功率的计算；电阻的并联．

考点点评： 灵活的选取公式和利用好电阻的并联特点是解决本题的关键．