Question

20．如圖所示為一款有高、低溫兩擋的蒸汽電熨斗電路原理圖．R₁、R₂為電熱絲，工作時(shí)，水升溫并汽化成水蒸氣，從而熨燙衣服．
（1）電熨斗處于低溫?fù)鯐r(shí)，正常工作功率為1100W，求：通過(guò)電路的電流是多大？
（2）電熨斗處于高溫?fù)鯐r(shí)，正常工作功率為1300W，求：電熱絲R₂的阻值是多大？
（3）若將該款電熨斗進(jìn)行改造，使其正常工作時(shí)高溫?fù)豕β蕿?000W，要求只改變其中一個(gè)電熱絲的阻值，請(qǐng)你通過(guò)分析和計(jì)算，求出該電熱絲改變后的阻值應(yīng)為多少？

Answer 1

分析 由電路圖可以看出：當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S₁時(shí)，電路中只有R₁有電流通過(guò)，此時(shí)為低溫檔；當(dāng)同時(shí)閉合兩個(gè)開(kāi)關(guān)時(shí)，兩只電熱絲都有電流通過(guò)，此時(shí)屬于高溫檔．
（1）已知電熨斗的功率，由功率的變形公式可求出通過(guò)電路的電流；
（2）已知高溫檔和低溫檔的功率，可以得到R₂消耗的功率，利用功率變形公式得到電熱絲R₂的阻值；
（3）由題意知，改造后電熨斗的功率變小，可以通過(guò)改造電阻R₂來(lái)實(shí)現(xiàn)；由功率公式及并聯(lián)電路的特點(diǎn)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）低溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)，由P=UI可知，
通過(guò)電路的電流：I₁=$\frac{{P}_{低}}{U}$=$\frac{1100W}{220V}$=5A；
（2）R₂消耗的功率為P₂=P_高-P_低=1300W-1100W=200W；
因?yàn)镻=$\frac{{U}^{2}}{R}$，
所以R₂的電阻：R₂=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{（220V）^{2}}{200W}$=242Ω；
（3）已知高溫?fù)豕β蕿?000W，改變R₁為R₁′，
則R₁′的功率：P₁′=P-P₂=1000W-200W=800W，
R₁′的電阻：R₁′=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{1}′}$=$\frac{（220V）^{2}}{800W}$=60.5Ω．
答：
（1）通過(guò)電路的電流是5A；
（2）R₂的電阻是242Ω；
（3）電熱絲改變后的阻值應(yīng)為60.5Ω．

點(diǎn)評(píng) 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、電熨斗的改造等問(wèn)題，分析電路結(jié)構(gòu)，知道什么狀態(tài)下電熨斗處于高溫檔、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(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．