题目内容
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如图所示为一款有高、低温两挡的蒸汽电熨斗电路原理图，R1、R2为电热丝，其中R2=242Ω．工作时，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热效应工作的．分析电路图，闭合S1，当S2断开时，电熨斗处于低温挡．
（2）电熨斗处于低温挡时，正常工作功率为1100W，求：R1的电阻是多大？
（3）电熨斗处于高温档时，3min中电路消耗的总电能为多少？
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=$\frac{{U}^{2}}{R}$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=$\frac{P}{U}$可求出通过电路的电流，然后由欧姆定律可求出R1的电阻；
（3）由W=Pt求出电熨斗3min电路消耗的总电能．
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断开时，只有电阻R1接入电路，此时电路阻值最大，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，此时电路功率最小，电熨斗处于低温档；由电路图可知，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=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知此时电路功率最大，电熨斗处于高温挡；
（2）由P=UI可得，通过电路的电流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1100W}{220V}$=5A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R1的电阻R1=$\frac{U}{I}$=$\frac{220V}{5A}$=44Ω；
（3）电熨斗处于高温档时，两电阻丝并联，
R并=$\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{44Ω×242Ω}{44Ω+242Ω}$≈37Ω，
其功率P高=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{并}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{37Ω}$≈1308W，
由P=$\frac{W}{t}$可得，
通电t=3min=180s，电路消耗的总电能W=Pt=1308W×180s=2.35×105J．
答：（1）热；断开；
（2）R1的电阻是44Ω；
（3）3min中电路消耗的总电能为2.35×105J．
点评 本题考查了电熨斗的工作原理、求电熨斗的电阻丝电阻、电熨斗产生的热量等问题，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；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．
名校课堂系列答案
| A． | 粗合金丝的电阻大于细合金丝的电阻 | |
| B． | 粗合金丝的电阻小于细合金丝的电阻 | |
| C． | 粗合金丝的电阻等于细合金丝的电阻 | |
| D． | 通过粗合金丝的电流大于细合金丝的电流 |
如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃活塞筒里放入一小团浸过乙醚的棉花，把活塞迅速压下，看到的现象是棉花燃烧，这是因为活塞对筒内的空气做功，使空气的内能增加，温度升高．若将活塞缓慢压下去，不能（填“能”或“不能”）看到此现象．
石墨烯受到压力导电能力增强，压力越大导电能力越强，如图是模拟石墨烯工作的电路图，当压力减小时电压表示数U与电流表示数I发生变化，下列选项中正确的是（ ）| A． | U变大，I变大 | B． | U变小，I变小 | C． | U变小，I变大 | D． | U变大，I变小 |
| 序号 | 现象 | 物理知识 |
| （1） | 平静的湖面上倒映出白云 | D |
| （2） | 划船叉鱼时，朝着看到的鱼下方叉去 | B |
| （3） | 穿着旱冰鞋的小华用力向后一蹬，身体反而向前滑去 | A |
| （4） | 饭粘在饭勺上，用勺轻敲锅边能使粘在勺上的饭掉落 | C |
C．物体具有惯性 D．光的反射．
