Question

图甲为一款有高、低温两档的家用蒸汽电熨斗，其电路原理如图乙所示，R 1 、R 2 为电热丝，其额定电压均为

图甲为一款有高、低温两档的家用蒸汽电熨斗，其电路原理如图乙所示，R 1 、R 2 为电热丝，其额定电压均为220V。电路的工作原理是：当S，闭合，S 2 断开时，电熨斗处于低温档；当S 1 、S 2 都闭合时，电熨斗处于高温档。正常工作时高温挡的电功率为1980W。(电源电压保持不变，不计电热丝电阻随温度的变化) 甲 乙(1)电熨斗正常工作时，在高温档状态下电路中的总电流是多大?(2)若电热丝R 2 的电阻为44Ω，则电热丝R 1 的电阻为多少?(3)若电热丝R 2 烧毁了，要使电路恢复正常工作，小楠设计了这样一个方案：小楠方案：用两根都是“220V 550W”的电热丝并联替代R 2 。 请你通过计算和分析，对小楠的方案作出评价。

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Answer 1

(1) 9A (2) 55 (3)小楠方案：设一根“220V 550W的电阻丝电阻为R 3 R 3 = U 2 ／P 3 =(220V) 2 ／550W=88 ．    (1分) 两根电热丝R 3 并联后总电阻是44 ，其电功率为1100W，正常工作时符合要求(1分)， 但当其中一根电热丝烧环时，电路仍可工作，但P 3 =550W<1100W，且不能及时发现加以排除，可见小楠方案也不是最佳方案  (1分) (其它正确解法参照给分)

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= 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S 2 的状态； （2）已知电熨斗的功率，由功率公式可求出各电阻的功率，然后可求出R 1 的电阻； （3）先根据公式R= 算出各自的电阻，再求方案一加热和保温时的功率，看是不是符合要求，同理再分别求出方案二加热和保温时的功率，看是不是符合要求 (1)高温档状态下通过保险丝电流：I=P／U=1980W／220V=9A    (2分) (2)电热丝R 2 的功率P 2 =U 2 ／R 2 =(220V) 2 ／44 =1100W    (1分) 电热丝R 1 的功率P 1 ="P" -P 2 =1980W一1100W=880W    (1分) 电阻R 1 的阻值R 1 =U 2 ／p l =(220V) 2 ／880W=55 。    (2分) (3)小楠方案：设一根“220V 550W的电阻丝电阻为R 3 R 3 = U 2 ／P 3 =(220V) 2 ／550W=88 ．    (1分) 两根电热丝R 3 并联后总电阻是44 ，其电功率为1100W，正常工作时符合要求(1分)， 但当其中一根电热丝烧环时，电路仍可工作，但P 3 =550W<1100W，且不能及时发现加以排除，可见小楠方案也不是最佳方案  (1分) (其它正确解法参照给分) 本题考查电阻各功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是电路的连接和设计，这也是本题的重点．本题考查知识点较多，考查的问题也较多，且都有一定的难度，解题时一定要认真仔细．