【答案解析】
考點(diǎn):電功率的計(jì)算;歐姆定律;并聯(lián)電路的特點(diǎn);電功與熱量的綜合計(jì)算;
專(zhuān)題:計(jì)算題;應(yīng)用題;圖析法。
分析:(1)電流流過(guò)導(dǎo)體時(shí),導(dǎo)體要發(fā)熱,這種現(xiàn)象是電流的熱效應(yīng);電源電壓一定,由P= 可知,電路電阻越小,功率越大,功率大,電熨斗處于高溫?fù)酰鶕?jù)電路圖分析電路結(jié)構(gòu),判斷高溫?fù)鯐r(shí),開(kāi)關(guān)S1、S2都處于閉合狀態(tài);
(2)由歐姆定律可求出R2的電流,再根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過(guò)R1的電流I1,再由歐姆定律即可求出R1的阻值
(3)由題意知,改造后電熨斗的功率不變,通過(guò)用兩根都是"220V 550W"的電熱絲并聯(lián)替代R2來(lái)實(shí)現(xiàn),由功率公式及并聯(lián)電路的特點(diǎn)可得出是否符合要求。
解答:(1)電熨斗工作時(shí),電流流過(guò)電阻產(chǎn)生熱量,對(duì)水加熱,使水汽化為蒸汽,因此電熱絲是利用電流的熱效應(yīng)工作的;由電路圖知,當(dāng)閉合S1、S2閉合時(shí),兩電阻絲并聯(lián),電路電阻最小,電源電壓U一定,由P=U2R可知此時(shí)電路功率最大,電熨斗處于高溫?fù)酰?br />
由P=UI可得,1800W=220V×I,所以在高溫檔狀態(tài)下電路中的總電流I=9A
(2)由電路圖知:當(dāng)S1閉合,S2斷開(kāi)時(shí),電阻R1和R2組成的是一個(gè)并聯(lián)電路;
用兩根的電熱絲R3并聯(lián)后總電阻是44Ω,其總功率為1100W,正常工作時(shí)符合要求。
但當(dāng)其中一根的電熱絲燒壞,電路仍能工作,但P3=550W<1100W,且不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)加以排除,可見(jiàn)小楠方案也不是最佳方案。
故答案為:(1)電熨斗正常工作時(shí),在高溫檔狀態(tài)下電路中的總電流是9A;
(2)若電熱絲R2的電阻為44Ω,則電熱絲R1的電阻為55Ω;
(3)通過(guò)計(jì)算和分析,對(duì)小楠的方案不是最佳方案。雖然符合要求,但當(dāng)其中一根的電熱絲燒壞,電路仍能工作,但P3=550W<1100W,且不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)加以排除,可見(jiàn)小楠方案也不是最佳方案。
點(diǎn)評(píng):本題考查了電熨斗的工作原理、求電熨斗的工作電流、電阻絲電阻、電熨斗產(chǎn)生的熱量、電暈斗的改造等問(wèn)題,分析電路結(jié)構(gòu),知道什么狀態(tài)下電熨斗處于高溫?fù)酢⑹裁礂l件下處于低溫檔是本題的難點(diǎn),也是正確解題的前提;分清電路結(jié)構(gòu)、熟練功率公式及其變形公式、歐姆定律、并聯(lián)電路的特點(diǎn)是正確解題的關(guān)鍵;應(yīng)知道利用電流的熱效應(yīng)工作的用電器工作時(shí),電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.