資源簡(jiǎn)介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
“電功率之加熱保溫?fù)跷粚ｎ}”學(xué)案
班別 姓名 學(xué)號(hào)
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1、掌握判斷電路中總電阻的大小的方法；
2、結(jié)合分析等效電路，會(huì)運(yùn)用 比較不同電路的加熱功率大小并判斷擋位高低；
3、會(huì)分析不同類型的加熱保溫?fù)跷浑娐穲D并寫出加熱功率表達(dá)式；
4、熟練計(jì)算不同類型電路的加熱保溫?fù)跷坏南嚓P(guān)物理量。
二、學(xué)習(xí)過程
（一）回顧知識(shí)
1、計(jì)算電功率的公式： 、 、 、 。2、串聯(lián)的總電阻比任何一個(gè)分電阻的阻值都 ，相當(dāng)于增加電阻的 。
3、并聯(lián)的總電阻比任何一個(gè)分電阻的阻值都 ，相當(dāng)于增加電阻的 。
（二）比較不同電路圖中R總的大小及判斷擋位
【問題一】：現(xiàn)有兩只定值電阻R1 和R2 ，一個(gè)電源，一個(gè)開關(guān)。小明已經(jīng)設(shè)計(jì)了4種電路，此時(shí)R1為30Ω，R2 為10Ω，請(qǐng)你們幫小明計(jì)算出每個(gè)電路里R總的大小。
【問題二】：這幾種連接方式中,電路總電阻（用R甲、R乙、R丙、R丁表示）從大到小的排列順序是怎樣的？
電路總電功率根據(jù)公式 （用P甲、P乙、P丙、P丁表示）從小到大的排列順序是怎樣的？
【問題三】：如何比較電路的總功率大小
（三）分析不同類型的加熱保溫電路
類型一：串聯(lián)型加熱電路
1、如圖圖甲所示是具有加熱和保溫功能的某電熱水壺的電路圖，R1、R2均為電熱絲。（R總大/小和P總大/小處均選填“大”或“小”）
串聯(lián)型加熱電路 開關(guān)情況 等效電路 （簡(jiǎn)圖） R總大/小 P總 大/小 擋位 加熱/保溫 功率的表達(dá)式
閉合開關(guān)S1和S2 P( )=
只閉合開關(guān)S1 P( )=
【小試牛刀】某型號(hào)的電熱水器有“高溫”和“低溫”兩擋，電路如圖1所示，R1和R2為加熱電阻，R1的阻值為40Ω，R2的阻值為960Ω。求：（1）電熱水器的高溫?fù)醯碾姽β适嵌嗌伲浚?）電熱水器的低溫?fù)醯碾姽β适嵌嗌伲?br/>解：（1）當(dāng)開關(guān)S1閉合、開關(guān)S2閉合時(shí)電阻 工作，電路是 擋。
由公式 得
（2）當(dāng)開關(guān)S1閉合、開關(guān)S2斷開時(shí)電阻 工作，電路是 檔。
此時(shí)電路的總電阻R總=
由公式 得
類型二：并聯(lián)型加熱電路
2、如圖圖乙所示是具有加熱和保溫功能的某電飯鍋的電路圖，R1、R2均為電熱絲。（R總大/小和P總大/小處均選填“大”或“小”）
并聯(lián)型加熱電路 開關(guān)情況 等效電路 （簡(jiǎn)圖） R總大/小 P總 大/小 擋位 加熱/保溫 功率的表達(dá)式
閉合開關(guān)S和S0 P( )=
只閉合開關(guān)S P( )=
【小試牛刀】如圖甲為某款新型電飯煲的電路原理圖，額定電壓為220 V，有“大火”蒸煮和“小火”慢燉兩個(gè)過程，它采用了智能化控制不同時(shí)間段的烹飪溫度，即“聰明火”技術(shù)，以得到食物最佳的營(yíng)養(yǎng)和口感。R1和R2為電阻不變的電熱絲，S1是自動(dòng)控制開關(guān)，將電飯煲接入220 V電路中，在電飯煲工作的30 min內(nèi)，它消耗的電功率隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。
（1）當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電飯煲處于________過程；當(dāng)開關(guān)S、S1都閉合時(shí)，電飯煲處于________過程。(均選填“蒸煮”或“慢燉”)
（2）根據(jù)圖乙，蒸煮模式的電功率是 ，電路中 工作；慢燉模式的電功率是 ，電路中只有 工作。
（四）能力提高
1、如圖圖所示為一款有高、低溫兩擋的蒸汽電熨斗電路原理圖（虛線框內(nèi)為蒸汽電熨斗的發(fā)熱部位）。R1、R2為電熱絲,其中R2=60.5 Ω.工作時(shí)，水升溫并汽化成水蒸氣，從而熨燙衣服。(電路中僅考慮R1、R2的阻值，不考慮保險(xiǎn)絲發(fā)熱情況)
(1)閉合S1，當(dāng)S2　　　　(選填“閉合”或“斷開”)時(shí),電熨斗處于高溫?fù)酢?br/>(2)若電熨斗低溫?fù)鹾透邷負(fù)醯碾姽β手仁?∶5，則R1的電阻是　　　　Ω。
2、如圖甲是某品牌的電熱水壺，其工作電路圖如圖乙所示，開關(guān)S可以控制其加熱、保溫和停止三個(gè)狀態(tài)，其銘牌如圖丙所示。(R1、R2的阻值不隨溫度變化)
求：R1、R2的阻值分別為多少？
3、某型號(hào)的電燉盅有“高溫”和“低溫”兩個(gè)擋位，其簡(jiǎn)化電路如圖、部分參數(shù)如表所示。
××型電燉盅
額定電壓 220V
高溫功率 2000W
低溫功率 400W
（1）要讓電燉盅處于高溫?fù)酰_關(guān)應(yīng)該如何控制？
（2）1度的電能可供電燉盅在“高溫”擋位正常工作多少小時(shí)？
（3）R1、R2的阻值分別為多少？
（4）若實(shí)際電源為198V，低溫?fù)醯膶?shí)際功率為多少？中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
“電功率之加熱保溫?fù)跷粚ｎ}”學(xué)案
班別 姓名 學(xué)號(hào)
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1、掌握判斷電路中總電阻的大小的方法；
2、結(jié)合分析等效電路，會(huì)運(yùn)用 比較不同電路的加熱功率大小并判斷擋位高低；
3、會(huì)分析不同類型的加熱保溫?fù)跷浑娐穲D并寫出加熱功率表達(dá)式；
4、熟練計(jì)算不同類型電路的加熱保溫?fù)跷坏南嚓P(guān)物理量。
二、學(xué)習(xí)過程
（一）回顧知識(shí)
1、計(jì)算電功率的公式： 、 、 P=UI 、 P=I2R 。2、串聯(lián)的總電阻比任何一個(gè)分電阻的阻值都 大 ，相當(dāng)于增加電阻的 長(zhǎng)度 。
3、并聯(lián)的總電阻比任何一個(gè)分電阻的阻值都 小 ，相當(dāng)于增加電阻的 橫截面積 。
（二）比較不同電路圖中R總的大小及判斷擋位
【問題一】：現(xiàn)有兩只定值電阻R1 和R2 ，一個(gè)電源，一個(gè)開關(guān)。小明已經(jīng)設(shè)計(jì)了4種電路，此時(shí)R1為30Ω，R2 為10Ω，請(qǐng)你們幫小明計(jì)算出每個(gè)電路里R總的大小。
【問題二】：這幾種連接方式中,電路總電阻（用R甲、R乙、R丙、R丁表示）從大到小的排列順序是怎樣的？ R丙＞R甲＞R乙＞R丁
電路總電功率根據(jù)公式 （用P甲、P乙、P丙、P丁表示）從小到大的排列順序是怎樣的？ P丙＜P甲＜P乙＜P丁
【問題三】：如何比較電路的總功率大小
（三）分析不同類型的加熱保溫電路
類型一：串聯(lián)型加熱電路
1、如圖圖甲所示是具有加熱和保溫功能的某電熱水壺的電路圖，R1、R2均為電熱絲。（R總大/小和P總大/小處均選填“大”或“小”）
串聯(lián)型加熱電路 開關(guān)情況 等效電路 （簡(jiǎn)圖） R總大/小 P總 大/小 擋位 加熱/保溫 功率的表達(dá)式
閉合開關(guān)S1和S2 小 大 加熱 P(加熱)=
只閉合開關(guān)S1 大 小 保溫 P(保溫)=
【小試牛刀】某型號(hào)的電熱水器有“高溫”和“低溫”兩擋，電路如圖1所示，R1和R2為加熱電阻，R1的阻值為40Ω，R2的阻值為960Ω。求：（1）電熱水器的高溫?fù)醯碾姽β适嵌嗌伲浚?）電熱水器的低溫?fù)醯碾姽β适嵌嗌伲?br/>解：（1）當(dāng)開關(guān)S1閉合、開關(guān)S2閉合時(shí)電阻 R1 工作，電路是 加熱 擋。
由公式 得
=
（2）當(dāng)開關(guān)S1閉合、開關(guān)S2斷開時(shí)電阻 R1與R2串聯(lián) 工作，電路是 低溫 檔。
此時(shí)電路的總電阻R總= R1+R2=40Ω+960Ω=1000Ω
由公式 得
類型二：并聯(lián)型加熱電路
2、如圖圖乙所示是具有加熱和保溫功能的某電飯鍋的電路圖，R1、R2均為電熱絲。（R總大/小和P總大/小處均選填“大”或“小”）
并聯(lián)型加熱電路 開關(guān)情況 等效電路 （簡(jiǎn)圖） R總大/小 P總 大/小 擋位 加熱/保溫 功率的表達(dá)式
閉合開關(guān)S和S0 小 大 加熱 P(加熱)=
只閉合開關(guān)S 大 小 保溫 P(保溫)=
【小試牛刀】如圖甲為某款新型電飯煲的電路原理圖，額定電壓為220 V，有“大火”蒸煮和“小火”慢燉兩個(gè)過程，它采用了智能化控制不同時(shí)間段的烹飪溫度，即“聰明火”技術(shù)，以得到食物最佳的營(yíng)養(yǎng)和口感。R1和R2為電阻不變的電熱絲，S1是自動(dòng)控制開關(guān)，將電飯煲接入220 V電路中，在電飯煲工作的30 min內(nèi)，它消耗的電功率隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。
（1）當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電飯煲處于___慢燉_____過程；當(dāng)開關(guān)S、S1都閉合時(shí)，電飯煲處于_____蒸煮___過程。(均選填“蒸煮”或“慢燉”)
（2）根據(jù)圖乙，蒸煮模式的電功率是 660W ，電路中 R1和R2并聯(lián) 工作；慢燉模式的電功率是 440W ，電路中只有 R1 工作。
（四）能力提高
1、如圖圖所示為一款有高、低溫兩擋的蒸汽電熨斗電路原理圖（虛線框內(nèi)為蒸汽電熨斗的發(fā)熱部位）。R1、R2為電熱絲,其中R2=60.5 Ω.工作時(shí)，水升溫并汽化成水蒸氣，從而熨燙衣服。(電路中僅考慮R1、R2的阻值，不考慮保險(xiǎn)絲發(fā)熱情況)
(1)閉合S1，當(dāng)S2　　閉合　　(選填“閉合”或“斷開”)時(shí),電熨斗處于高溫?fù)酢?br/>(2)若電熨斗低溫?fù)鹾透邷負(fù)醯碾姽β手仁?∶5，則R1的電阻是　　242　　Ω。
2、如圖甲是某品牌的電熱水壺，其工作電路圖如圖乙所示，開關(guān)S可以控制其加熱、保溫和停止三個(gè)狀態(tài)，其銘牌如圖丙所示。(R1、R2的阻值不隨溫度變化)
求：R1、R2的阻值分別為多少？
R1＝＝＝40Ω；
R＝＝＝484Ω；
R2＝R﹣R1＝484Ω﹣40Ω＝444Ω
3、某型號(hào)的電燉盅有“高溫”和“低溫”兩個(gè)擋位，其簡(jiǎn)化電路如圖、部分參數(shù)如表所示。
××型電燉盅
額定電壓 220V
高溫功率 2000W
低溫功率 400W
（1）要讓電燉盅處于高溫?fù)酰_關(guān)應(yīng)該如何控制？
（2）1度的電能可供電燉盅在“高溫”擋位正常工作多少小時(shí)？
（3）R1、R2的阻值分別為多少？
（4）若實(shí)際電源為198V，低溫?fù)醯膶?shí)際功率為多少？
解：（1）由電路圖可知，同時(shí)閉合開關(guān)S、S1時(shí)，電阻R1、R2并聯(lián)，電路中的總電阻最小，由P＝可知總功率最大，所以此時(shí)電燉盅為高溫?fù)酰?br/>（2）由表中數(shù)據(jù)可知電燉盅在“高溫”擋正常工作的電功率為：P＝2000W＝2kW，
則1度＝1kW h電能可供電燉盅在“高溫”擋正常工作的時(shí)間為：t＝＝＝0.5h；
（3）只閉合開關(guān)S，電路為R2的簡(jiǎn)單電路，電路中的總電阻最大，由P＝可知總功率最小，所以此時(shí)電燉盅為低溫?fù)酰?br/>由表中數(shù)據(jù)可知電燉盅在“低溫”擋正常工作的電功率為400W，則R2的阻值：R2＝＝＝121Ω，
電路總功率電壓各部分功率之和，則電阻R1的功率：P1＝P﹣P2＝2000W﹣400W＝1600W，
則R1的阻值：R1＝＝≈30.25Ω；
（4）實(shí)際電源為198V，低溫?fù)醯膶?shí)際功率為：P2′＝＝＝324W。
答：（1）開關(guān)S、S1都閉合；
（2）1度的電能可供電燉盅在“高溫”擋位正常工作0.5小時(shí)；
（3）R1、R2的阻值分別為121Ω和30.25Ω；
（4）實(shí)際電源為198V，低溫?fù)醯膶?shí)際功率為324W。

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