Question

2．如圖所示為一款利用高溫水蒸氣熨燙衣服的便攜式掛燙機(jī)，它的正常工作 電壓為 220V，水箱裝水最多 0.3kg，加熱功率有大、小兩個(gè)擋位．設(shè)計(jì)師最初 設(shè)計(jì)的內(nèi)部電路有如圖所示的甲、乙兩種接法，其中電熱絲 R₁=56Ω，R₂=44Ω．

（1）高溫水蒸氣熨燙衣服時(shí)，水蒸氣遇到衣服迅速液化成小水珠，放出熱量將衣服熨平（填物態(tài)變化名稱）．
（2）兩個(gè)電路中所選熔斷器里熔絲允許通過(guò)的最大電流為 8.2A，請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明 甲、乙兩種電路是否符合設(shè)計(jì)師的選擇．（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）
（3）請(qǐng)分別計(jì)算符合設(shè)計(jì)要求的這款掛燙機(jī)兩個(gè)擋位的額定功率．1100W、484W．

Answer 1

分析 （1）水蒸氣遇冷會(huì)發(fā)生液化現(xiàn)象，液化會(huì)放出很多熱量．據(jù)此分析回答；
（2）根據(jù)所選檔位的電阻，根據(jù)歐姆定律I=$\frac{U}{R}$即可求出通過(guò)甲乙兩電路的最大電流；
（3）根據(jù)掛燙機(jī)兩個(gè)檔位，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求出兩個(gè)檔位的功率．

解答 解：（1）高溫水蒸氣熨燙衣服時(shí)，水蒸氣遇到衣服迅速，由氣態(tài)變成液態(tài)，是液化現(xiàn)象；水蒸氣液化時(shí)，要放出大量的熱，從而將衣服熨平；
（2）如果選擇甲電路，當(dāng)開(kāi)關(guān)旋至1、2之間時(shí)，電路中只有電阻R₂工作，此時(shí)的電路中的電流最大，
電流：I_大=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{220V}{44Ω}$=5A；
如果選擇乙電路，當(dāng)開(kāi)關(guān)旋至1、2之間時(shí)，R₁、R₂并聯(lián)，電路中電流最大，
電流：I_大′=I₁+I₂=$\frac{U}{{R}_{1}}$+$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{220V}{56Ω}$+$\frac{220V}{44Ω}$=3.9A+5A=8.9A；
由于兩個(gè)電路中所選熔斷器里的熔絲允許通過(guò)的最大電流為8.2A，故設(shè)計(jì)師最終選擇了甲電路．
（3）掛燙機(jī)大功率擋工作時(shí)，電路中電流為5 A，此時(shí)功率
P₁=UI_大=220V×5A=1100W；
掛燙機(jī)小功率擋工作時(shí)，R₁、R₂串聯(lián)，此時(shí)功率
P₂=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{（220V）^{2}}{56Ω+44Ω}$=484W．
故答案為：（1）液化； （2）甲電流為5A，乙電流為8.9A，故選甲電路；（3）1100W、484W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查的知識(shí)點(diǎn)較多，包括：物態(tài)變化、歐姆定律、物質(zhì)吸收熱量、電功率計(jì)算和電路分析，有一定難度．