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＝242 Ω。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________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?fù)酢?/p>

(2)電熨斗處于低溫?fù)鯐r，正常工作功率為1 100 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

 (1)熱　閉合

(2)低溫?fù)豕ぷ鲿r，電路中的電流：

I₁＝＝5 A

R₁的電阻：

R₁＝＝44 Ω

通電3 min產(chǎn)生的熱量：

Q＝I²Rt＝(5 A)²×44 Ω×3×60 s＝1.98×10⁵ J

或Q＝W＝Pt＝1 100 W×3×60 s＝1.98×10⁵ J

(3)電熨斗正常工作時，R₂的功率：

P₂＝＝200 W

要使高溫?fù)豕β蕿? 000 W，改變R₁為R₁′，則R₁′的功率：

P₁′＝P－P₂＝1 000 W－200 W＝800 W

R₁′的電阻：

R₁′＝＝60.5 Ω

點(diǎn)撥：(1)電熱絲是利用電流的熱效應(yīng)工作的，當(dāng)S₁、S₂都閉合時，R₁、R₂并聯(lián)的總電阻小于R₁，根據(jù)電功率公式P＝知，電壓不變的情況下，這時的電功率大，所以為高溫?fù)酢?2)低溫?fù)豕ぷ鲿r，電路中只有R₁，所以電流、電阻、熱量可以分別通過電功率公式I₁＝、歐姆定律公式R₁＝、焦耳定律公式Q＝I²Rt求出。(3)電熨斗正常工作時，R₂的功率利用電功率公式P₂＝求出；要使高溫?fù)豕β蕿? 000 W，可改變R₁為R₁′＝，P₁′可以通過總功率與R₂功率之差求得。