Question

下图所示为一款有高、低温两档的蒸汽电熨斗电路原理图．R₁、R₂为电热丝，其中R₂＝242 Ω，水升温并汽化成水蒸气，从而熨烫衣服．

(1)电热丝是利用电流的________效应工作的．分析电路图，闭合S₁，当S₂________时，电熨斗处于高温档．

(2)电熨斗处于低温档时，正常工作功率为100 W．求：通过电路的电流是多大？R₁的电阻是多大？通电3 min产生的热量是多少？

(3)若将该款电熨斗进行改造，使其正常工作时高温挡功率为1000 W．要求只改变其中一个电热丝的阻值，请你通过分析和计算，求出该电热丝改变后的阻值应为多少？

Answer 1

答案：
解析：

答案：(1)热　闭合 　　(2)1.8×104 J 　　(3)60.5 Ω 　　分析：(1)电流流过导体时，导体要发热，这种现象是电流的热效应；电源电压一定，由P＝可知，电路电阻越小，功率越大，功率大，电熨斗处于高温挡，根据电路图分析电路结构，判断高温挡时，开关S2的状态； 　　(2)已知电熨斗的功率，由功率的变形公式I＝可求出通过电路的电流，然后由欧姆定律可求出R1的电阻，由W＝Pt求出电熨斗3 min产生的热量； 　　(3)由题意知，改造后电熨斗的功率变小，可以通过改造电阻R1来实现；由功率公式及并联电路的特点求出改造后R1的功率，然后由功率的变形公式求出改造后电阻R1的阻值． 　　解答：解：(1)电熨斗工作时，电流流过电阻产生热量，对水加热，使水汽化为蒸汽，因此电热丝是利用电流的热热效应工作的；由电路图知，闭合S1，当S2闭合时，两电阻丝并联，电路电阻最小，电源电压U一定，由P＝可知此时电路功率最大，电熨斗处于高温挡； 　　故答案为：热；闭合． 　　(2)由电路图知：当S1闭合，S2断开时，电熨斗处于低温档，此时只有电阻R1接入电路； 　　通过电路的电流I＝＝＝≈0.45 A，R1的电阻R1＝＝＝484 Ω； 　　通电t＝3 min＝180 s产生的热量Q＝Pt＝100 W×180 s＝1.8×104 J； 　　答：电熨斗处于低温档时，通过电路的电流是5 A；电阻R1的阻值是484 Ω；通电3 min产生的热量是1.8×104 J． 　　(3)当开关S1与S2都闭合时，电熨斗处于高温挡， 　　电阻R2的功率P2＝＝＝200 W， 　　电阻R1的功率P1＝P－P2＝1000 W－200 W＝800 W， 　　则电阻R1改变后的阻值＝＝＝60.5 Ω； 　　答：可将电阻R1的阻值改为60.5 Ω，电熨斗正常工作时高温挡功率是1000 W． 　　点评：本题考查了电熨斗的工作原理、求电熨斗的工作电流、电阻丝电阻、电熨斗产生的热量、电晕斗的改造等问题，分析电路结构，知道什么状态下电熨斗处于高温挡、什么条件下处于低温档是本题的难点，也是正确解题的前提；分清电路结构、熟练功率公式及其变形公式、欧姆定律、并联电路的特点是正确解题的关键；应知道利用电流的热效应工作的用电器工作时，电能转化为内能．

提示：

考点：焦耳定律；电流的热效应、化学效应和磁效应；电功率的计算．