第2节电功率1．如图所示是某型号电热加湿器的原理图，R、R为发热电阻，且R=3R，S为旋转型1221开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”“低挡”“高挡”之间的转换（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热）。下表为其部分技术参数。额定电压220V高挡发热功率400W水箱容积3L适用面积20～40m2（1）加湿器高挡加热，开关S应旋转至触点__________（选填“1、2”“2、3”或“3、4”）位置。的阻值是多少？（2）电阻R1（3）加湿器处于低挡位置时的发热功率是多少？（4）小健同学某次使用该加湿器先在高挡状态工作10min，再在低挡状态工作20min，请你画出加湿器在这整个工作过程中的功率与时间的关系，并计算该加湿器消耗的总电能。2．在如图甲所示的电路中，电源电压6V保持不变，滑动变阻器R标有“20Ω1A”字2样，闭合开关S后，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.2A。求∶的阻值。（1）定值电阻R1的电功率。（2）滑动变阻器R2和R按图乙所示的电路连接，电源电压不变并闭合开关S，求图甲电路的最（3）将R12小电流与图乙电路干路中的最大电流的比值（需确保各电路元件安全）。【参考答案】1．（1）【答案】3、4【解析】由图知，开关S接“1、2”时电路断路为关；接“2、3”时两电阻串联，U2接“3、4”时只有R接入电路，电源电压一定，由P可知，接“2、3”时1R电阻最大，为低挡，接“3、4”时电阻最小，为高挡。（2）【答案】121Ω接入电路时为高挡；由表可知，高挡发热功【解析】由（1）分析可知，只有R12U2U2220V率P=400W，由P可知R的阻值R121。高R11P400W高（3）【答案】100W=3R=363Ω，两电阻串联时为低挡，低挡发热功率【解析】由题知R21U2U2220V2P100W。RRR121363串12（4）【答案】如图所示。加湿器消耗的总电能3.6×105J。【解析】工作30min时，其中高挡10min，低挡20min，据此画出加湿器在这整个工作过程中的功率与时间的关系。加湿器消耗的总电能W=W+W=Pt+Pt=400W×10×60s+100W×20×60s=3.6×105J。高低高高低低2.（1）【答案】10Ω与滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻R【解析】由图甲可知，定值电阻R11两端的电压，电流表测量电路中的电流，由电压表的示数为2V，可知定值电阻R两端的电压U=2V，电流表的示数为0.2A，可知通过定值电阻R的电流为111U2VI=0.2，所以定值电阻AR的阻值为111R10。1I0.2A1（2）【答案】0.8W=U－U=6V－2V=4V。【解析】滑动变阻器两端的电压U21=UI=4V×0.2A=0.8。W滑动变阻器的电功率P222（3）【答案】1∶8【解析】图甲中，由于电源电压一定，当电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，所以当滑动变阻器的滑片移到最右端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，因此电路中的电阻最大为R=R+R=10Ω+20Ω=30Ω总最大1滑最大电路中的最小电流为U6VI总0.2A最小R30总与滑动变阻器R并联，定值电阻R与滑动变阻器R两端的图乙中，定值电阻R1212电压相等，且都等于电源电压，即U′U=′U==6V，通过定值电阻R的电流12总1U′6VI′10.6A1R101的电流最大时，电路中的电流最大，由滑动变阻器R的字当通过滑动变阻器R22的最大电流为1A，干路中的最大电流为样可知，通过滑动变阻器R2I=I′+I′=0.6A+1A=1.6A最大12由此可知，图甲中的最小电流I与图乙中的最大电流I之比为最小最大I∶I=0.2A∶1.6A=∶18。最小最大