Question

2．如图所示为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机，它的正常工作 电压为 220V，水箱装水最多 0.3kg，加热功率有大、小两个挡位．设计师最初 设计的内部电路有如图所示的甲、乙两种接法，其中电热丝 R₁=56Ω，R₂=44Ω．

（1）高温水蒸气熨烫衣服时，水蒸气遇到衣服迅速液化成小水珠，放出热量将衣服熨平（填物态变化名称）．
（2）两个电路中所选熔断器里熔丝允许通过的最大电流为 8.2A，请通过计算说明 甲、乙两种电路是否符合设计师的选择．（计算结果保留一位小数）
（3）请分别计算符合设计要求的这款挂烫机两个挡位的额定功率．1100W、484W．

Answer 1

分析 （1）水蒸气遇冷会发生液化现象，液化会放出很多热量．据此分析回答；
（2）根据所选档位的电阻，根据欧姆定律I=$\frac{U}{R}$即可求出通过甲乙两电路的最大电流；
（3）根据挂烫机两个档位，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求出两个档位的功率．

解答 解：（1）高温水蒸气熨烫衣服时，水蒸气遇到衣服迅速，由气态变成液态，是液化现象；水蒸气液化时，要放出大量的热，从而将衣服熨平；
（2）如果选择甲电路，当开关旋至1、2之间时，电路中只有电阻R₂工作，此时的电路中的电流最大，
电流：I_大=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{220V}{44Ω}$=5A；
如果选择乙电路，当开关旋至1、2之间时，R₁、R₂并联，电路中电流最大，
电流：I_大′=I₁+I₂=$\frac{U}{{R}_{1}}$+$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{220V}{56Ω}$+$\frac{220V}{44Ω}$=3.9A+5A=8.9A；
由于两个电路中所选熔断器里的熔丝允许通过的最大电流为8.2A，故设计师最终选择了甲电路．
（3）挂烫机大功率挡工作时，电路中电流为5 A，此时功率
P₁=UI_大=220V×5A=1100W；
挂烫机小功率挡工作时，R₁、R₂串联，此时功率
P₂=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{（220V）^{2}}{56Ω+44Ω}$=484W．
故答案为：（1）液化； （2）甲电流为5A，乙电流为8.9A，故选甲电路；（3）1100W、484W．

点评 本题考查的知识点较多，包括：物态变化、欧姆定律、物质吸收热量、电功率计算和电路分析，有一定难度．