Question

圖示為一款有高、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）電熨斗處于低溫檔時，正常工作功率為100W．求：通過電路的電流是多大？R₁的電阻是多大？通電3min產(chǎn)生的熱量是多少？
（2）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?000W．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

分析：（1）已知電熨斗的功率，由功率的變形公式I=

P

U

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3min產(chǎn)生的熱量；
（2）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）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=

P

U

=

100W

220V

≈0.45A，
所以，R₁的電阻R₁=

U

I

=

220V

5 11 A

=484Ω；
通電t=3min=180s，
產(chǎn)生的熱量Q=Pt=100W×180s=1.8×10⁴J；
（2）當(dāng)開關(guān)S₁與S₂都閉合時，電熨斗處于高溫?fù)酰?br />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）通過電路的電流是0.45A，R₁的電阻是484Ω；通電3min產(chǎn)生的熱量是1.8×10⁴J；
（2）可將電阻R₂的阻值改為53.78Ω，電熨斗正常工作時高溫?fù)豕β适?000W．

點評：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?fù)�、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．