Question

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，其中R₂=242Ω．工作時，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，電熨斗處于高溫擋．
（2）電熨斗處于低溫擋時，正常工作功率為1100W，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？

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）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．

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斷開時，只有電阻R₁接入電路，此時電路阻值最大，由P=

U2

R

可知此時電路功率最小，電熨斗處于低溫檔；由電路圖可知，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）通過電路的電流I=

P

U

=

1100W

220V

=5A，
所以，R₁的電阻R₁=

U

I

=

220V

5A

=44Ω；
通電t=3min=180s，產(chǎn)生的熱量Q=Pt=1100W×180s=1.98×10⁵J．
答：（1）熱；閉合；（2）通過電路的電流是5A；R₁的電阻是44Ω；通電3min產(chǎn)生的熱量是1.98×10⁵J．

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．