题目内容
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=242 Ω。工作时,水升温并汽化成水蒸气,从而熨烫衣服。
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(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,电熨斗处于高温挡。
(2)电熨斗处于低温挡时,正常工作功率为1 100 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1 000 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?
(1)热 闭合
(2)低温挡工作时,电路中的电流:
I1=
=5 A
R1的电阻:
R1=
=44 Ω
通电3 mi
n产生的热量:
Q=I2Rt=(5 A)2×44 Ω×3×60 s=1.98×105 J
或Q=W=Pt=1 100
W×3×60 s=1.98×105 J
(3)电熨斗正常工作时,R2的功率:
P2=
=200 W
要使高温挡功率为1 000 W,改变R1为R1′,则R1′的功率:
P1′=P-P2=1 000 W-200 W=800 W
R1′的电阻:
R1′=
=60.5 Ω
点拨:(1)电热丝是利用电流的热效应工作的,当S1、S2都闭合时,R1、R2并联的总电阻小于R1,根据电功率公式P=
知,电压不变的情况下,这时的电功率大,所以为高温挡。(2)低温挡工作时,电路中只有R1,所以电流、电阻、热量可以分别通过电功率公式I1=
、欧姆定律公式R1=
、焦耳定律公式Q=I2Rt求出。(3)电熨斗正常工作时,R2的功率利用电功率公式P2=
求出;要使高温挡功率为1 000 W,可改变R1为R1′=
,P1′可以通过总功率与R2功率之差求得。