Question

11．家用電熨斗為滿足不同布料的整燙需要，通常設(shè)計(jì)成三檔不同的溫度檔．圖（甲）是它的工作原理圖，其中R₁、R₂為電熱絲，且R₁=R₂=R，圖（乙）是電熨斗旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)在不同溫度檔時(shí)的連接情況．

（1）若電熨斗處于“低溫檔”，正常工作時(shí)消耗的電功率約為220瓦，求：每根電熱絲的阻值．
（2）電熨斗處于“高溫檔”時(shí)，求工作1分鐘所產(chǎn)生的熱量．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，電熨斗處于“低溫檔”時(shí)，兩電熱絲串聯(lián)，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出每根電熱絲的阻值；
（2）電熨斗處于“高溫檔”時(shí)，R₁與R₂并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電阻的并聯(lián)求出電路中的總電阻，P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出它正常工作的功率；根據(jù)W=Pt求出工作1分鐘所產(chǎn)生的熱量．

解答 解：（1）由圖可知，電熨斗處于“低溫檔”時(shí)，兩電熱絲串聯(lián)，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，電路中的總電阻：
R_串=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{低}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{220W}$=220Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，每根電熱絲的阻值：
R₁=R₂=$\frac{{R}_{串}}{2}$=$\frac{220Ω}{2}$=110Ω；
（2）電熨斗處于“高溫檔”時(shí)，R₁與R₂并聯(lián)，
因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，
所以，電路中的總電阻：$\frac{1}{{R}_{并}}$=$\frac{1}{{R}_{1}}$+$\frac{1}{{R}_{2}}$
R_并=$\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{110Ω×110Ω}{110Ω+110Ω}$=55Ω，
它正常工作的功率：
P_高=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{并}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{55Ω}$=880W；
由P=$\frac{W}{t}$可得，電熨斗處于“高溫檔”時(shí)，求工作1分鐘所產(chǎn)生的熱量，
W=P_高t=880W×60s=5.28×10⁴J．
答：（1）每根電熱絲的阻值為110Ω．
（2）電熨斗處于“高溫檔”時(shí)，工作1分鐘所產(chǎn)生的熱量為5.28×10⁴J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電阻的串并聯(lián)和電功率公式、電功公式的應(yīng)用，明白電熨斗不同檔位時(shí)電熱絲的工作狀態(tài)是關(guān)鍵．