下图甲是某电热水壶的简化电路，R1与R2为电阻丝，S为手动开关，S1为温控开关，S、S1均闭合时，电热水壶处于加热状态，当温度达到设定温度时，S1自动断开，处于保温状态。电热水壶某次工作时功率随时间变化如乙图所示。求：
（1）S、S1均闭合时，干路电流；
（2）0~10min R1消耗的电能；
（3）R2的阻值。
（1）S、S1均闭合时，干路电流；
（2）0~10min R1消耗的电能；
（3）R2的阻值。
更新时间：2023-06-10 16:55:22
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【知识点】 开关控制的多状态电路的功率计算
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【推荐1】如图甲是煮茶器的电路原理图。S、S1都闭合时，煮茶器处于加热状态；当水沸腾后，S1会自动断开，转为保温状态。煮茶器工作过程中的P﹣t图像如图乙所示，不计电阻值随温度的变化。求：
（1） 电阻R1的阻值；
（2） 在加热状态下，煮茶器5min内消耗的电能；
（3） 在保温状态下，电阻R2接入电路的阻值。
（1） 电阻R1的阻值；
（2） 在加热状态下，煮茶器5min内消耗的电能；
（3） 在保温状态下，电阻R2接入电路的阻值。
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【推荐2】养生壶是指以养生保健为目的，类似于电热水壶的家用小电器。某品牌养生壶及其铭牌如图所示。（c＝4.2×103J/（kg•℃））
（1）在标准大气压下，使用高温挡将初温是12℃，质量为1kg的一壶水烧开，养生壶的加热效率为80%，求烧开一壶水需要多少时间？
（2）请用以下电路元件：电源（220V）、电阻2个（R1＞R2）、开关3个S、S1、S2、导线若干，请在虚线框中完成电路图设计，实现高、中、低三挡调节功能，并简单说明中挡时开关状态。
（3）根据设计的电路图，求R1、R2的阻值是多少？
（1）在标准大气压下，使用高温挡将初温是12℃，质量为1kg的一壶水烧开，养生壶的加热效率为80%，求烧开一壶水需要多少时间？
（2）请用以下电路元件：电源（220V）、电阻2个（R1＞R2）、开关3个S、S1、S2、导线若干，请在虚线框中完成电路图设计，实现高、中、低三挡调节功能，并简单说明中挡时开关状态。
（3）根据设计的电路图，求R1、R2的阻值是多少？
项目 | 参数 |
额定电压 | 220V |
低温挡功率 | 220W |
中温挡功率 | 880W |
高温挡功率 | 1100W |
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解题方法
【推荐3】某同学设计如图甲具有高、低温两挡调节功能的电加热器，电路由电阻R1、R2和两个开关组成，R1=44Ω，只闭合S2时，电路中电流为2.5A，所用电源为家庭电路电源。求：
（1）电阻丝R2的阻值；
（2）高温档的功率与低温挡的功率之比；
（3）请利用上述器材按照要求对电路进行改装，在图乙虚线框中画出内部改装电路图，要求改装后的电加热器须同时满足下列两个条件（有计算过程）
①具备高、低温两挡调节功能；
②在家庭电路电压下工作，用高温挡给4kg的水加热14min，可使水温升高55℃。【电加热器消耗的电能全部转化为水的内能，c水=4.2×103J/(kg⋅℃)】
（1）电阻丝R2的阻值；
（2）高温档的功率与低温挡的功率之比；
（3）请利用上述器材按照要求对电路进行改装，在图乙虚线框中画出内部改装电路图，要求改装后的电加热器须同时满足下列两个条件（有计算过程）
①具备高、低温两挡调节功能；
②在家庭电路电压下工作，用高温挡给4kg的水加热14min，可使水温升高55℃。【电加热器消耗的电能全部转化为水的内能，c水=4.2×103J/(kg⋅℃)】
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