电热水壶温控开关

1

电热器的多挡位加热问题

1.小何家有一台如图甲所示的电取暖茶几，其上下面板均可发热，上加热面板的

最大电功率为968W，下加热面板的最大电功率为484W，原理如图乙所示，R1

和R2分别为上、下面板加热电阻。(家庭电路电压为220V)求：

(amr格式用什么打开 1)电阻R1的阻值；

(2)下加热面板以最大电功率工作1h，消耗的电能；

(3)小何将家中其他用电器全部关闭，闭合开关S、S1，并把上加热面板调至最高

挡，观察到标有“2000imp/(kWh)”字样的电能表的指示灯在6min内闪烁

了160次，则电取暖茶几工作的实际电压是多少？

2.图甲是静静老师使用的一款新型智能养生壶，它具有加热、保温两挡功能，壶

内部简化电路如图乙所示，其中R1和R2为电热丝，S2为自动控制开关，该养生壶

的主要参数如表所示。求：

2

产品名怎么虚化照片背景 称智能养生壶

额定电压220V

额定加热功率880W

额定保温功率100W

(1)在加热状态，该养生壶正常工作时的电流；

(2)电热丝R1的阻值；

(3)某天早上静静老师将该养生壶接入家庭电路中单独工作，在该养生壶给水加

热的过程中，观察到家里电能表(如图丙所示)的转盘5min内转了220转，则该

养生壶加热时的实际电压是多大？

3.图甲是一个简易多挡位的电热器工作电路图，旋钮开关旋转至1、2、3分别表

示不同的挡位，各电热丝的规格完全相同(忽略电阻变化)，当旋钮开关旋至低温

挡时电热器的功率是110W。求：

3

(1)每个电热丝的阻值；

(2)用电高峰期只让该电热器通电2min，电能表(图乙)的转盘转了20转，电热

器消耗的实际电功率；

(3)通过数据计算判断(2)问中电热器可能所处的工作挡位。

4.图甲是小侨家的电水壶，表中是它的部分参数，图乙是它的加热电路的原理图，

只有一根用来加热的电热丝R0，为了能够实现多挡加热和保温功能，小侨找来了

定值电阻R1和R2，将电水壶的加热电路改造成图丙所示电路，使得电热丝R0可以

分别以额定功率的100%、64%和25%工作。小侨用改造后的电水壶以最大功率将

1.1kg的水从20℃加热到沸腾(1标准大气压下)，用了7min。[水的比热容为

4.2103J/(kg℃)]求：

容积/L1.5

额定电压/V220

额定功率/W1100

4

(1)水吸收的热量；

(2)电水壶以最大功率加热时的效率；

(3)R1和R2的阻值。

5.如图是某型号电压力锅工作电路简图，表中是其部分参数。接通电路后，开关

S自动与触点a、b接通，1挡加热器开始加热。当锅内混合物质温度达到102℃

时，开关S自动与a、b断开，并与触点c接通，2挡加热器工作，此时锅内混合

物质温度不变，保持锅内压强不变，进入保压状态。现将质量为2kg，初温为

36℃的混合物质放入电压力锅中加热，设置保压时间5min，混合物质的比热容

为c＝4.0103J/(kg℃)。求：

额定电压/V220

1挡加热器额定功率/W550

2挡加热器额定功率/W110

保压温度/℃102

最大容积/dm33

(1)R1的阻值；

(2)电压力锅从加热到刚开始保压，混合物质吸收的热量；

(3)假设加热器产生热量的80%被混合物质吸收，电压力锅共消耗的电能。

5

6.图甲是小媛家新买的新型电热水壶，该电热水壶有加热、保温和干烧断电功能，

其简化电路如图乙所示。S1是壶底温控开关，通常闭合，当壶底发热盘温度达到

120℃时自动断开，S2是壶壁温控开关，闭合时对水加热，断开时对水保温。已

知电热水壶的加热功率为1100W，保温功率为55W。

甲乙

(1)求电热水壶处于加热状态时电路中的电流；

(2)求电阻R2的阻值；

(3)若水烧开后，S2没有自动断开，当壶里的水烧干瞬间，发热盘的温度为110℃，

已知发热盘的质量为0.44kg，比热容为0.5103J/(kg℃)，若电热水壶的加

热效率为80%，则经过多长时间S1才会断励志简笔画 开？

7.如图为新型多挡位电火锅的原理图，其中S为温控器(控制电火锅不超过某一

个温度，对其台式机主板 起保护作用)，三个灯泡为发热电阻R1、R2、R3相应的工作指示灯，

其功率忽略不计。表格给出了部分相应状态时电火锅的功率值。为了延长电火锅

的使用寿命，不得同时闭合S1、S2、S3三个开关。电火锅的铭牌上标有“220V

50Hz”的字样。根据图表资料，分析计算：

6

挡位S1S2S3功率(W)

1闭合断开断开200

2断开闭合断开500

3断刘邦一生简介 开断开闭合

4闭合断开闭合

5断开闭合闭合1300

(1)发热电阻R1的阻值。

(2)电火锅处于3挡位时，10min内消耗的电能。

(3)电火锅处于4挡位时，加热42s后，锅内1kg水的温度升高了8℃，此过

程中电火锅的加热效率。[c水＝4.2103J/(kg℃)]

8.在抗击新冠肺炎疫情期间，中医为诊疗发挥了积极作用，成为世界瞩目的“中

国战法”重要组成部分。袁伯伯家购买了如图甲所示的智能电热中药壶(具有

“加热”和“保温”两种工作状态)，它的内部简化电路如图乙所示，其中只有

R1为加热管(放出的热量能被水吸收)，R2为限流电阻。已知该壶的额定电压为220

V，其加热时的额定功率为1210W，且保温时R1的功率和加热时R1的功率之比

7

为4∶25。求：

(1)在加热状态正常工作时，通过R1的电流；

(2)电阻R2的阻值；

(3)某傍晚用电高峰期，实际电压为200V，他只让家中电热中药壶通电工作，使

其处于“保温”状态6min，他家电能表基金的分类 表盘如图丙所示，求该过程中电能表指

示灯闪烁的次数n。

参考答案

1.解：(1)由P＝

U2

R

可得，电阻R1的阻值：

R1＝

U2

P上

＝

（220世界景点 V）2

968W

＝50。

(2)由P＝

W

t

可得，下加热面板以最大电功率工作1h，消耗的电能：

8

W下＝P下t＝0.484kW1h＝0.484kWh。

(3)闭合开关S、S1，电取暖茶几消耗的电能：

W＝

160

2000

kWh＝0.08kWh，

电取暖茶几的实际功率：

P实＝

W

t

＝

0.08kWh

6

60

h

＝0.8kW＝800W，

由P＝

U2

R

可得，电取暖茶几工作的实际电压：

U实＝P实R1＝800W50＝200V。

2.解：(1)由P＝UI可知，在加热状态，该养生壶正常工作时的电流：

I＝

P加热

U

＝

880W

220V

＝4A。

(2)由图乙可知，当开关S1闭合、开关S2断开时，电阻R1、R2串联，养生壶处于

保温状态，当开关S1、S2都闭合时，电阻R1被短路，电路中只有R2工作，养生壶

处于加热状态，

电热丝R2的阻值：

R2＝

U

I

＝

220V

4A

＝5女生自拍照 5，

保温状态时串联电路的总电阻：

R＝

U2

P保温

＝

（220V）2

100W

＝484，

电热丝R1的阻值：

R1＝R－R2＝484－55＝429。

(3)养生壶消耗的电能：

9

W＝

220r

3000r/（kWh）

＝

11

150

kWh＝2.64105J，

实际加热功率：

P实＝

W

t

＝

2.64105J

560s

＝880W，

养生壶的实际功率等于额定功率写给妈妈的一段话 ，所以养生壶的实际电压等于额定电压为220V。

3.解：当旋钮开关旋转至1时，两个电热丝串联，为低温挡；当旋钮开关旋转至

2时，电路只有一个电热丝工作，为中温挡；当旋钮开关旋转至3时，两个电热

丝并联，为高温挡。

(1)由P＝

U2

R

可得，P低温＝

U2

2R

，则每个电热丝的阻值：

R＝

U2

2P低温

＝

（220V）2

2110W

＝220。

(2)电热器消耗的电能：

W＝

20r

3000r/（kWh）

＝

1

150

kWh＝2.4104J，

电热器的实际电功率：

P＝

W

t

＝

2.4104J

260s

＝200W。

(3)中温挡功率：

P中温＝

U2

R

＝

（220V）2

220

＝220W。

高温挡功率：

P高温＝

U2

1

2

R

＝

（220V）2

1

2

220

＝440W。

故电热器可能处于中温挡。

10

4.解：(1)水吸收的热量：

Q＝c水mt＝4.2103J/(kg℃)1.1kg(100℃－20℃)＝3.696105J。

(2)电水壶以最大功率加热时消耗的电能：

W＝Pt＝1100W760s＝4.62105J，

加热效率：

＝

Q

W

＝

3.696105J

4.62105J

100%＝80%。

(3)当S1闭合时，电路只有R0工作，此时电水壶以额定功率的100%工作，则R0

的阻值：

R0＝

U2

P

＝

（220V）2

1100W

＝44，

当只闭合S2时，R0与R1串联，此时电水壶以额定功率的64%工作，则有：

64%P＝(

U

R0＋R1

)2R0，

即64%1100W＝(

220V

44＋R1

)244，

解得R1＝11，

当S1、S2都断开时，R0、R1与R2串联，此时电水壶以额定功率的25%工作，则有：

25%P＝(

U

R0＋R1＋R2

)2R0，

即25%1100W＝(

220V

44＋11＋R2

)244，

解得R2＝33。

5．解：(1)当开关S与触点a、b接通时，R1与R2并联，电压力锅处于1挡加热

状态，当开关S自动与a、b断开并与触点c接通时，电路变为R2的简单电路，

11

电压力锅处于2挡保温状态，

R1的功率：

P1＝P1挡－P2挡＝550W－110W＝440W，

由P＝

U2

R

可得，R1的阻值：

R1＝

U2

P1

＝

（220V）2

440W

＝110。

(2)混合物质吸收的热量：

Q吸＝cm(t－t0)＝4.0103J/(kg℃)2kg(102℃－36℃)＝5.28105J。

(3)由＝

Q吸

W

可得，电压力锅共消耗的电能：

W＝

Q吸

＝

5.28105J

80%

＝6.6105J。

6．解：(1)由图乙可知，当S1、S2闭合时，电路中只有R1工作，电热水壶处于加

热状态。由P＝UI可得，电热水壶处于加热状态时电路中的电流：

I＝

P加热

U

＝

1100W

220V

＝5A。

(2)由P＝

U2

R

可得，R1的阻值：

R1＝

U2

P加热

＝

（220V）2

1100W

＝44，

当S1闭合，S2断开时，R1与R2串联，电热水壶处于保温状态，此时电路的总电阻：

R＝

U2

P保温

＝

（220V）2

55W

＝880，

电阻R2的阻值：

R2＝R－R1＝880－44＝836。

12

(3)发热盘吸收的热量：

Q吸＝cm(t－t0调查方案怎么写 )＝0.5103J/(kg℃)0.44kg(120℃－110℃)＝2.2103

J，

由＝

Q吸

W

可得，消耗的电能：

W＝

Q吸

＝

2.2103J

80%

＝2.75103J，

由P＝

W

t

可得，加热时间：

t＝

W

P加热

＝

2.75103J

1100W

＝2.5s。

故当壶里的水烧干瞬间，经过2.5s的时间S1才会断开。

7．解：(1)由题知，电火锅处于1挡位时，只闭合开关S1，电路为只有R1的简单

电路，由P＝

U2

R

得，发热电阻R1的阻值：

R1＝

U2

P

＝

（220V）2

200W

＝242。

(2)由题知，电火锅处于2挡位时，只闭合开关S2，电路为只有R2的简单电路，

电火锅处于3挡位时，只闭合开关S3，电路为只有R3的简单电路，电火锅处于5

挡位时，开关S2、S3闭合，R2、R3并联，电火锅处于3挡位时的功率：

P3＝P5－P2＝1300W－500W＝800W，

电火锅10min内消耗的电能：

W＝P3t＝800W1060s＝4.8105J。

(3)由题知，电火锅处于4挡位时，开关S1、S3闭合，R1、R3并联，电火锅处于4

挡位时的功率：

13

P4＝P1＋P3＝200W＋800W＝1000W，

电火锅处于4挡位时，加热42s消耗的电能：

W′＝P4t′＝1000W42s＝4.2104J，

水吸收的热量：

Q吸＝c水mt＝4.2103J/(kg℃)1kg8℃＝3.36104J，

电火锅的加热效率：

＝

Q吸

W′

＝

3.36104J

4.2104J

100%＝80%。

8．解：(1)由题意可知，加热时只有R1接入电路，保温时R1和R2串联接入电路。

由P＝UI可得，在加热状态正常工作时，通过R1的电流：

I1＝

P加热

U额

＝

1210W

220V

＝5.5A。

(2)由P＝

U2

R

可得，R1的阻值：

R1＝

U额

2

P加热

＝

（220V）2

1210W

＝40，

保温时R1的功率：

P保温1＝

4

25

P加热＝

4

25

1210W＝193.6W，

保温时，R1两端的电压：

U1＝P保温1R1＝193.6W40＝88V，

电路中的电流：

I＝

U1

R1

＝

88V

40

＝2.2A，

电阻R2的阻值：

14

R2＝

U

I

－R1＝

220V

2.2A

－40＝60。

(3)用电高峰期，电热中药壶实际保温功率：

P保温实＝

U实

2

R1＋R2

＝

（200V）2

40＋60

＝400W，

电热中药壶消耗的电能：

W＝P保温实t＝400W660s＝1.44105J＝0.04kWh，

电能表指示灯闪烁的次数：

n＝0.04kWh1200imp/(kWh)＝48im