Question

如圖所示為一款有高、低溫兩檔的蒸汽電熨斗電路原理圖，R₁、R₂為電熱絲，其中R₂=242Ω，水升溫并汽化成水蒸氣，從而熨燙衣服．
（1）電熱絲是利用電流的

熱

效應(yīng)工作的，分析電路圖，閉合S₁，當S₂

閉合

時（閉合/斷開），電熨斗處于高溫檔．
（2）電熨斗處于低溫檔時，正常工作功率為100W．求：R₁的電阻是多大？
（3）若將該款電熨斗進行改造，使其正常工作時高溫檔功率為1000W．要求只改變其中一個電熱絲的阻值，請你通過分析和計算確定該電熱絲改變后的阻值應(yīng)為多少？

Answer 1

分析：（1）電流流過導(dǎo)體時，導(dǎo)體要發(fā)熱，這種現(xiàn)象是電流的熱效應(yīng)；電源電壓一定，由P=

U2

R

可知，電路電阻越小，功率越大，功率大，電熨斗處于高溫擋，根據(jù)電路圖分析電路結(jié)構(gòu)，判斷高溫擋時，開關(guān)S₂的狀態(tài)；
（2）電熨斗處于低溫檔，此時只有電阻R₁接入電路，根據(jù)P=

U2

R

求出R₁的電阻；
（3）由題意知，改造后電熨斗的功率變小，可以通過改造電阻R₂來實現(xiàn)；由功率公式及并聯(lián)電路的特點求出改造后R₂的功率，然后由功率的變形公式求出改造后電阻R₂的阻值．

解答：解：（1）電熨斗工作時，電流流過電阻產(chǎn)生熱量，對水加熱，使水汽化為蒸汽，因此電熱絲是利用電流的熱熱效應(yīng)工作的；
由電路圖知，閉合S₁，當S₂閉合時，兩電阻絲并聯(lián)，電路電阻最小，電源電壓U一定，由P=

U2

R

可知此時電路功率最大，電熨斗處于高溫擋；
（2）由電路圖知：當S₁閉合，S₂斷開時，電熨斗處于低溫檔，此時只有電阻R₁接入電路，
通R₁的電阻：
R₁=

U2

P低溫

=

(220V)2

100W

=484Ω；
（3）當開關(guān)S₁與S₂都閉合時，電熨斗處于高溫擋，
電阻R₁的功率P₁=P_低溫檔=100W，
電阻R₂的功率P₂=P-P₁=1000W-100W=900W，
則電阻R₂改變后的阻值：
R₂′=

U2

P2

=

(220V)2

900W

≈53.78Ω．
答：（1）熱；閉合；
（2）R₁的電阻是484Ω；
（3）可將電阻R₂的阻值改為53.78Ω，電熨斗正常工作時高溫擋功率是1000W．

點評：本題考查了電熨斗的工作原理、求電熨斗的電阻絲電阻和電熨斗的改造等問題，分析電路結(jié)構(gòu)，知道什么狀態(tài)下電熨斗處于高溫擋、什么條件下處于低溫檔是本題的難點，也是正確解題的前提；分清電路結(jié)構(gòu)、熟練功率公式及其變形公式、歐姆定律、并聯(lián)電路的特點是正確解題的關(guān)鍵；應(yīng)知道利用電流的熱效應(yīng)工作的用電器工作時，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．