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试题内容
<span style="font-size:10.5pt"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:Calibri"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:宋体">图示为一款有高、低温两档的蒸汽电熨斗电路原理图。R<sub>1</sub>、R<sub>2</sub>为电热丝，其中R<sub>2</sub>=242Ω，水升温并汽化成水蒸气，从而熨烫衣服。</span></span></span></span></span><br /> <span style="font-size:10.5pt"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:Calibri"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:宋体">（1）电热丝是利用电流的<u> </u></span></span><u> </u><u> </u><span style="line-height:150%"><span style="font-family:宋体">效应工作的。分析电路图，闭合S<sub>1</sub>，当S<sub>2</sub><u> </u></span></span><u> </u><u> </u><span style="line-height:150%"><span style="font-family:宋体">时，电熨斗处于高温档。</span></span></span></span></span><br /> <span style="font-size:10.5pt"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:Calibri"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:宋体">（2）电熨斗处于低温档时，正常工作功率为1100W．求：通过电路的电流是多大？R<sub>1</sub>的电阻是多大？通电3min产生的热量是多少？</span></span></span></span></span><br /> <span style="font-size:10.5pt"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:Calibri"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:宋体">（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1000W．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？</span></span></span></span></span><br /> <img src="/uploads/meth/20210528/a22adad6db05d55c445af8772629fe9b.png" style="float: right; width: 159px; height: 123px;" /><br />
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<span style="font-size:10.5pt"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:Calibri"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:宋体">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效应工作的；由电路图知，闭合S<sub>1</sub>，当S<sub>2</sub>闭合时，两电阻丝并联，电路电阻最小，电源电压U一定，由P=</span></span></span></span></span><img height="41" src="/uploads/meth/20210528/754a22c540fb4d039593c7148bda19d2.png" width="22" /><span style="font-size:10.5pt"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:Calibri"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:宋体">可知此时电路功率最大，电熨斗处于高温挡；</span></span></span></span></span><br /> <span style="font-size:10.5pt"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:Calibri"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:宋体">故答案为：热；闭合。</span></span></span></span></span><br /> <span style="font-size:10.5pt"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:Calibri"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:宋体">（2）由电路图知：当S<sub>1</sub>闭合，S<sub>2</sub>断开时，电熨斗处于低温档，此时只有电阻R<sub>1</sub>接入电路；</span></span></span></span></span><br /> <span style="font-size:10.5pt"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:Calibri"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:宋体">通过电路的电流I=</span></span></span></span></span><img height="35" src="/uploads/meth/20210528/76711685d5d8374d5265df7ee6b49a99.png" width="13" /><span style="font-size:10.5pt"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:Calibri"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:宋体">=</span></span></span></span></span><img height="35" src="/uploads/meth/20210528/e21e3d7f8dc9afb26f935be464d6ad99.png" width="45" /><span style="font-size:10.5pt"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:Calibri"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:宋体">=5A，R<sub>1</sub>的电阻R<sub>1</sub>=</span></span></span></span></span><img height="35" src="/uploads/meth/20210528/ed6d908619c3d33f186657317a02db37.png" width="13" /><span style="font-size:10.5pt"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:Calibri"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:宋体">=</span></span></span></span></span><img height="35" src="/uploads/meth/20210528/bf0d596c050dea738b1ef7ce5342025f.png" width="37" /><span style="font-size:10.5pt"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:Calibri"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:宋体">=44Ω；</span></span></span></span></span><br /> <span style="font-size:10.5pt"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:Calibri"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:宋体">通电t=3min=180s产生的热量Q=Pt=1100W×180s=1.98×10<sup>5</sup>J；</span></span></span></span></span><br /> <span style="font-size:10.5pt"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:Calibri"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:宋体">答：电熨斗处于低温档时，通过电路的电流是5A；电阻R<sub>1</sub>的阻值是44Ω；通电3min产生的热量是1.98×10<sup>5</sup>J。</span></span></span></span></span><br /> <span style="font-size:10.5pt"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:Calibri"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:宋体">（3）当开关S<sub>1</sub>与S<sub>2</sub>都闭合时，电熨斗处于高温挡，总功率为P=1000W，</span></span></span></span></span><br /> <span style="font-size:10.5pt"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:Calibri"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:宋体">电阻R<sub>2</sub>的功率P<sub>2</sub>=</span></span></span></span></span><img height="46" src="/uploads/meth/20210528/bf4bac2fef2aa1c2544de0189550a2a6.png" width="95" /><span style="font-size:10.5pt"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:Calibri"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:宋体">=200W，</span></span></span></span></span><br /> <span style="font-size:10.5pt"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:Calibri"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:宋体">电阻R<sub>1</sub>的功率P<sub>1</sub>′=P﹣P<sub>2</sub>=1000W﹣200W=800W，</span></span></span></span></span><br /> <span style="font-size:10.5pt"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:Calibri"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:宋体">则电阻R<sub>1</sub>改变后的阻值R<sub>1</sub>′=</span></span></span></span></span><img height="46" src="/uploads/meth/20210528/0a7a87717238acb8be79aed28d582b7f.png" width="113" /><span style="font-size:10.5pt"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:Calibri"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:宋体">=60.5Ω；</span></span></span></span></span><br /> <span style="font-size:10.5pt"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:Calibri"><span style="line-height:150%"><span style="font-family:宋体">答：可将电阻R<sub>1</sub>的阻值改为60.5Ω，电熨斗正常工作时高温挡功率是1000W。</span></span></span></span></span><br />
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本题考查了"电流的热效应、化学效 电功率的计算 焦耳定律 "，属于"压轴题"，熟悉知识点是解题的关键
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