【答案解析】
考點:電功率的計算;歐姆定律;并聯電路的特點;電功與熱量的綜合計算;
專題:計算題;應用題;圖析法。
分析:(1)電流流過導體時,導體要發熱,這種現象是電流的熱效應;電源電壓一定,由P= 可知,電路電阻越小,功率越大,功率大,電熨斗處于高溫擋,根據電路圖分析電路結構,判斷高溫擋時,開關S1、S2都處于閉合狀態;
(2)由歐姆定律可求出R2的電流,再根據并聯電路的電流特點求出通過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,通過用兩根都是"220V 550W"的電熱絲并聯替代R2來實現,由功率公式及并聯電路的特點可得出是否符合要求。
解答:(1)電熨斗工作時,電流流過電阻產生熱量,對水加熱,使水汽化為蒸汽,因此電熱絲是利用電流的熱效應工作的;由電路圖知,當閉合S1、S2閉合時,兩電阻絲并聯,電路電阻最小,電源電壓U一定,由P=U2R可知此時電路功率最大,電熨斗處于高溫擋;
由P=UI可得,1800W=220V×I,所以在高溫檔狀態下電路中的總電流I=9A
(2)由電路圖知:當S1閉合,S2斷開時,電阻R1和R2組成的是一個并聯電路;
用兩根的電熱絲R3并聯后總電阻是44Ω,其總功率為1100W,正常工作時符合要求。
但當其中一根的電熱絲燒壞,電路仍能工作,但P3=550W<1100W,且不能及時發現加以排除,可見小楠方案也不是最佳方案。
故答案為:(1)電熨斗正常工作時,在高溫檔狀態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)通過計算和分析,對小楠的方案不是最佳方案。雖然符合要求,但當其中一根的電熱絲燒壞,電路仍能工作,但P3=550W<1100W,且不能及時發現加以排除,可見小楠方案也不是最佳方案。
點評: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、電熨斗產生的熱量、電暈斗的改造等問題,分析電路結構,知道什么狀態下電熨斗處于高溫擋、什么條件下處于低溫檔是本題的難點,也是正確解題的前提;分清電路結構、熟練功率公式及其變形公式、歐姆定律、并聯電路的特點是正確解題的關鍵;應知道利用電流的熱效應工作的用電器工作時,電能轉化為內能.