沈明家有一款有高.低温两档的家用蒸汽电熨斗.图1为其原理示意图.R1.R2为电热丝.其额定电压均为220V．为了知道两档的功率值.他用自家的电能表进行测量.电能表铭牌如图2所示.当电路中只有这个电熨斗的高温档连续工作时.测得在3min内电能表的转盘转了300转.他又通过同样的方法测得低温档的电功率为800W.请你分析.计算回答下列问题:(1)根据图分析� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

9．沈明家有一款有高、低温两档的家用蒸汽电熨斗，图1为其原理示意图，R₁、R₂为电热丝，其额定电压均为220V．为了知道两档的功率值，他用自家的电能表进行测量，电能表铭牌如图2所示，当电路中只有这个电熨斗的高温档连续工作时，测得在3min内电能表的转盘转了300转，他又通过同样的方法测得低温档的电功率为800W，请你分析，计算回答下列问题：

（1）根据图分析可知，当开关S₁闭合，S₂断开（选填“闭合”或“断开”）时，电熨斗处于低温档工作状态；
（2）电熨斗高温档的电功率为多少瓦？
（3）电熨斗在高温档状态下工作时，通过电热丝R₂的电流是多少安？（结果保留小数点后两位）

分析（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，电压一定时，电路电阻越小，功率越大，功率大，电熨斗处于低温挡，根据电路图分析电路结构，判断低温挡时，开关的状态；
（2）3000r/kW•h的含义是：电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转了3000转；根据题目所给条件和电功率的公式P=$\frac{W}{t}$进行解答．
（3）电熨斗在高温档状态下工作时，求出电热丝R₂的功率，利用P=UI即可求出电流．

解答解：（1）由电路图知，当S₁、S₂都闭合时，两电热丝并联，电路电阻最小，电源电压U一定，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，此时电路功率最大，电熨斗处于高温挡，当S₁闭合，S₂断开时，只有电阻R₁接入电路，电路电阻最大，电源电压U一定，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，此时电路功率最小，电熨斗处于低温挡；
（2）因为电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转了3000转；
所以当电能表转盘转了300转时，消耗的电能为W=$\frac{300r}{3000r/kW•h}$=0.1kW•h=3.6×10⁵J；
t=3min=180s；
高温档的电功率P_高=$\frac{W}{t}$=$\frac{3.6×1{0}^{5}J}{180s}$=2000W；
（3）电熨斗在高温档状态下工作时，两电热丝并联，则电热丝R₂的功率P₂=P_高-P_低=2000W-800W=1200W，
由P=UI得：I₂=$\frac{{P}_{2}}{U}$=$\frac{1200W}{220V}$≈5.45A．
故答案为：（1）断开；
（2）电熨斗高温档的电功率为2000W；
（3）电熨斗在高温档状态下工作时，通过电热丝R₂的电流是5.45A．