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6.家用电熨斗为适应不同衣料的熨烫,设计有高、低温两挡开关.如图是电熨斗的原理图,电路的工作原理是:当S1闭合,S2断开时,电熨斗处于低温挡,当S1、S2闭合时,电熨斗处于高温挡.若电热丝R2的电阻为110Ω,正常工作时高温挡的电功率为660W(电源电压保持不变,不计电热丝电阻随温度的变化).求:
(1)电熨斗正常工作时,在高温挡状态下电路的总电流;
(2)电热丝R1的电阻;
(3)若电热丝R2烧毁了,要使电路恢复正常工作,小军设计了这样一个方案:用两根都是“220V  220W”的电热丝并联替代R2.请你通过计算和分析,对小军的方案作出评价.

分析 (1)根据公式I=$\frac{P}{U}$计算高温档时的电流值;
(2)根据公式I=$\frac{U}{R}$求出通过R2的电流;由并联电路的电流规律根据求得R1的电流,由R=$\frac{U}{I}$得电阻值;
(3)根据电热丝的规格计算出额定电流值,分析是否符合要求.

解答 解:(1)电熨斗正常工作时,在高温挡状态下电路的总电流为:
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{660W}{220V}$=3A
(2)两电阻并联,电压相等,所以通过R2的电流为:
I2=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{220V}{110Ω}$=2A
通过R1的电流为I1=I-I2=3A-2A=1A
则R1=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{220V}{1A}$=220Ω
(3)按小军的方案,通过每根电热丝的电流为:
I3=$\frac{{P}_{3}}{U}$=$\frac{220W}{220V}$=1A
两根并联后的总电流为I4=2I3=2A
与原来通过R2的电流相等,正常工作时符合要求.
但当其中一根电热丝烧坏时,电路仍可以工作,且不能及时发现加以排除,可见小军的方案也不是最佳方案.
答:(1)电熨斗正常工作时,在高温挡状态下电路的总电流为3A;
(2)电热丝R1的电阻为220Ω;
(3)两根并联后的总电流与原来通过R2的电流相等,正常工作时符合要求.
其中一根电热丝烧坏时,电路仍可以工作,所以不是最佳方案.

点评 本题是有关电功率的综合计算题目,关键掌握电功率、欧姆定律的有关公式及其变形应用,并要熟练掌握串、并联电路的电流、电压规律.

练习册系列答案
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16.实验桌上有如图所示的试验装置,其中E板和F板关于ON对称,F板能以ON为轴自由旋转,还提供了一支激光笔,小明计划用这些器材探究“光的反射规律”.他首先探究了反射光线跟入射光线和法线是否在同一平面内的问题.小明的主要实验步骤如下:
(1)将平面镜平放在水平桌面上,E、F板以ON为轴立在平面镜上.
(2)将F板与E板旋转到同一平面,用激光笔发出一束沿E板AO方向射向平面镜O点光,观察在右侧F板上能否看到反射光OB,并将现象记录在表格中.
(3)将F板向后旋转一定的角度,观察F板上能否看到反射光,并将现象记录在表格中.
(4)将F板与E板再次旋转到同一平面,改变激光笔的位置,用激光笔发出一束沿E板A′O方向射向平面镜O点的光,观察在右侧F板上能否看到反射光OB′,并将现象记录在表格中.
(5)将F板向后折转一定的角度,观察在右侧F板上能否看到反射光OB′,并将现象记录在表格中.
 入射光线和法线的位置 当E、F板在同一平面时,反射光线的位置 当E、F板不在同一平面时,反射光线的位置
 入射光线AO和法线ON在E板上 反射光线OB不在F板上 反射光线OB不在F板上
 入射光线A′O和法线ON在E板上 反射光线OB′不在F板上 反射光线OB′不在F板上
(1)请你根据实验现象对该试验操作进行评估,你觉得操作过程中存在的问题是步骤(1)中没有将E、F板以ON为轴垂直立在平面镜上.
(2)请利用上述实验器材设计一个实验证明:“在光的反射现象中,反射角等于入射角”.请写出实验步骤,画出实验记录表格.

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