Question

下圖所示為一款有高、低溫兩檔的蒸汽電熨斗電路原理圖．R₁、R₂為電熱絲，其中R₂＝242 Ω，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________效應(yīng)工作的．分析電路圖，閉合S₁，當(dāng)S₂________時，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100 W．求：通過電路的電流是多大？R₁的電阻是多大？通電3 min產(chǎn)生的熱量是多少？

(3)若將該款電熨斗進(jìn)行改造，使其正常工作時高溫?fù)豕β蕿?000 W．要求只改變其中一個電熱絲的阻值，請你通過分析和計算，求出該電熱絲改變后的阻值應(yīng)為多少？

Answer 1

答案：
解析：

答案：(1)熱　閉合 　　(2)1.8×104 J 　　(3)60.5 Ω 　　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＝可知，電路電阻越小，功率越大，功率大，電熨斗處于高溫?fù)酰�根�?jù)電路圖分析電路結(jié)構(gòu)，判斷高溫?fù)鯐r，開關(guān)S2的狀態(tài)； 　　(2)已知電熨斗的功率，由功率的變形公式I＝可求出通過電路的電流，然后由歐姆定律可求出R1的電阻，由W＝Pt求出電熨斗3 min產(chǎn)生的熱量； 　　(3)由題意知，改造后電熨斗的功率變小，可以通過改造電阻R1來實(shí)現(xiàn)；由功率公式及并聯(lián)電路的特點(diǎn)求出改造后R1的功率，然后由功率的變形公式求出改造后電阻R1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(dāng)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＝可知此時電路功率最大，電熨斗處于高溫?fù)酰?/P> 　　故答案為：熱；閉合． 　　(2)由電路圖知：當(dāng)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； 　　通過電路的電流I＝＝＝≈0.45 A，R1的電阻R1＝＝＝484 Ω； 　　通電t＝3 min＝180 s產(chǎn)生的熱量Q＝Pt＝100 W×180 s＝1.8×104 J； 　　答：電熨斗處于低溫檔時，通過電路的電流是5 A；電阻R1的阻值是484 Ω；通電3 min產(chǎn)生的熱量是1.8×104 J． 　　(3)當(dāng)開關(guān)S1與S2都閉合時，電熨斗處于高溫?fù)酰?/P> 　　電阻R2的功率P2＝＝＝200 W， 　　電阻R1的功率P1＝P－P2＝1000 W－200 W＝800 W， 　　則電阻R1改變后的阻值＝＝＝60.5 Ω； 　　答：可將電阻R1的阻值改為60.5 Ω，電熨斗正常工作時高溫?fù)豕β适?000 W． 　　點(diǎn)評：本題考查了電熨斗的工作原理、求電熨斗的工作電流、電阻絲電阻、電熨斗產(chǎn)生的熱量、電暈斗的改造等問題，分析電路結(jié)構(gòu)，知道什么狀態(tài)下電熨斗處于高溫?fù)�、什么條件下處于低溫檔是本題的難點(diǎn)，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(diǎn)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．

提示：

考點(diǎn)：焦耳定律；電流的熱效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)和磁效應(yīng)；電功率的計算．