小科發明了一種電熱_（6分）學校科技小組的同學們製作了一個多檔位電熱器模型為了分析接入電路的電阻對電熱器的電功率的影

⑴ 某校科技小組的同學們用PTC元件（即半導體陶瓷材料）製作了一個電加熱保溫杯。常溫下的涼開水放在杯內可

（1）0.022 290.4（2）24.2
（3）①電阻增大，根據P=U² /R，它的發熱功率減小，發熱功率小於散熱功率
②電阻小於60℃時的阻值，同理，發熱功率增大，發熱功率大於散熱功率

⑵ （2008西寧）生活中各式各樣的電加熱器越來越多，學校科技小組的同學，參考一台三擋位加熱器的加熱原理

（1）中溫檔工作時，R₂被短路，P₁=14.4W，U=36V，
電阻R₁的阻值R₁=

(36V)2

14.4W

=90Ω，
答：電阻R₁的阻值是90Ω．
（2）高溫檔工版作時，R₁與R₂並聯，
電路的總電流I_總=

36W

36V

=1A，
流過電阻R₁的電流I₁=

36V

90Ω

=0.4A，
流過電阻R₂的電流I₂=I_總-I₁=1A-0.4A=0.6A，
電阻R₂的阻值R₂=

36V

0.6A

=60Ω，
答：電路的總電流是1A，電權阻R₂的阻值是60Ω．
（3）當S₁斷開S₂接a端時為低溫擋工作，
R₁與R₂串聯，電路總電阻R=R₁+R₂=90Ω+60Ω=150Ω，
t=5min=300s產生的熱量，Q=

(36V)2

150Ω

×300s=2.592×10³J．
答：5min能產生2.592×10³J的熱量．

⑶ 學習科技小組的同學製作了一個簡易三檔位的小小電熱寶，如圖14所示，R1，R2都是發熱電阻，電源電壓保持36V

解：(1)當S1閉合，S2接a端時，R2被短路
U=36V,P=14.4W
由P=（U的平方）/R得，
R1=(U的平方）/P=(36V的平方）/14.4W=90歐
（2）當S1閉合專，S2接在b端時，R1與R2並聯屬
U=36V,P=36W
由P=UI得，
I=P/U=36W/36V=1A
由I=U/R得，
R=U/I=36V/1A=36歐
得
1 1 1
—— =——+——
R R1 R2

1 1 1
—— =——+——
36歐 90歐 R2
R2=60歐
（3）當S1斷開，S2接a端時為低溫檔，R1與R2串聯
I=U/R=36V/（90歐+60歐）=0.24A
Q=(I的平方）Rt=(0.24A的平方）x(90歐+60歐）x5x60=2592J

⑷ 21．某科技小組的同學們設計製作了一個多檔位電熱器模型，為了分析接入電路的電阻對電熱器電功率的影響

（1）I1：I2=2：1
（2）R1：R2=1:4
（3）P=18w

⑸ （2010海淀區一模）小陽同學在科技月製作了一個多檔位電熱器模型．為了分析接入電路的電阻對電熱器電功

當開關S閉合，S₁、S₂斷開，將滑動變阻器的滑片置於b端時，滑動變阻器和電阻R₁、R₃串聯，滑動變阻器完全接入電路中，電壓表測量電阻R₁兩端電壓，示數為U₁，等效電路如圖甲所示；
當開關S、S₂閉合，S₁斷開時，滑動變阻器和電阻R₃被短路，電阻R₁單獨接入電路中，電壓表測量電阻R₁兩端電壓，示數為U₂，電流表測量電路中的電路，示數為I₁，等效電路如圖乙所示；
當S、S₁、S₂都閉合時，將滑動變阻器的滑片置於R₂中點，滑動變阻器和電阻R₁、R₃並聯，滑動變阻器接入電路中的電阻為最大阻值的一半，電流表測量通過電阻R₁和滑動變阻器的總電流，示數為I₂，等效電路如圖丙所示；
當S、S₁、S₂都閉合時，將滑動變阻器的滑片置於b端時，滑動變阻器和電阻R₁、R₃並聯，滑動變阻器完全接入電路中，電流表測量通過電阻R₁和滑動變阻器的總電流，示數為I₃，等效電路如圖丁所示；
′

⑹ （2007北京）科技小組的同學們設計了一個多檔位的電熱器模型，電路實物連接示意圖如圖所示，電路中電源

滑片P置於變阻器的中點M，且只閉合開關S₁時，等效電路如圖（甲）所示；專
2

⑺ 育興學校科技小組的同學製作了一個多檔位電熱器模型，如圖

解：開關復都閉合時如圖甲制，三電阻並聯，各電阻消耗功率最大，電壓為U
開關都斷開時如圖乙，三電阻串聯，各電阻消耗功率最小，電流為I
只閉S1電路如圖丙，只閉S2電路如圖丁
（1）R1一定， ………………………………………………1分
R2一定，， = ………………………………1分
並聯時， = ，R2=3R1=3×10=30…………1分
（2）串聯時， =

（3）可能的功率有
三電阻串聯
三個電阻並聯

這個電熱器可能有4個檔位，分別是：
三電阻並聯時總功率P並=P1+P2+P3=26.4W
只閉S1電路功率為7.2W
只閉S1電路功率為14.4W
三電阻串聯電路功率為2.4W

⑻ (7分)某校科技小組設計了一個簡易的電熱器，電路原理如圖所示，其中U="10" V, R 1 ="10" Ω，R 2 ="15"

(1)10W；（抄2）0.4A

⑼ 某校科技小組的同學們用PTC元件（即半導體陶瓷材料）製作了一個電加熱保溫杯．常溫下的涼開水放在杯內可

（1）從乙圖可知，電路中只有電阻R_r，
當溫度為60℃時，由甲圖可知電阻R_r=10KΩ=10000Ω，
而電源電壓為U=220V，
∴電路中的電流為：I=

220V

10000Ω

=0.022A=22mA．
而t=1min=60s，
∴消耗的電能為：W=UIt=220V×0.022A×60s=290.4J．
（2）從乙圖可知，PTC元件的最小電阻為30℃時的電阻，R_r小=2KΩ=2000Ω，
∴PTC元件的最大電功率為：P_最大=

Rr小

(220V)2

2000Ω

=24.2W．
（3）①當溫度達到60℃時，PTC元件發熱功率等於散熱功率，溫度保持不變．
從圖甲可以看出，當它的溫度高於60℃時，PTC元件的電阻R_r增大，由公式P=

可知PTC元件發熱功率變小，發熱功率小於散熱功率，溫度下降；
②從圖甲可以看出，當它的溫度低於60℃時，PTC元件的電阻R_r減小，由公式P=