Question

19．某電熱加濕器的工作原理是：加濕器水箱中部分水通過進(jìn)水閥門進(jìn)入電熱槽中受熱至沸騰，產(chǎn)生的水蒸氣通過蒸汽擴(kuò)散裝置噴入空氣中，從而提高空氣濕度．下表是某同學(xué)設(shè)計(jì)的電熱加濕器部分參數(shù)，其發(fā)熱電路如圖所示，R₁、R₂為阻值相同的發(fā)熱電阻，l、2、3、4為觸點(diǎn)，S為旋轉(zhuǎn)型開關(guān)，實(shí)現(xiàn)關(guān)、低、高檔的轉(zhuǎn)換．

額定電壓	220伏
額定最大發(fā)熱功率	400瓦
水箱容積	4升
適用面積	40～60米2

（1）旋轉(zhuǎn)型開關(guān)接觸3、4兩個觸點(diǎn)時，電路中通過的電流是1.81安．（保留兩位小數(shù)）
（2）計(jì)算電熱加濕器在低檔時的發(fā)熱功率．
（3）對于需要制冷的室內(nèi)，電熱加濕器會使其氣溫升高，請?zhí)岢鲆粭l改進(jìn)的建議．

Answer 1

分析 （1）旋轉(zhuǎn)關(guān)于S轉(zhuǎn)至觸點(diǎn)3、4間時，電路為R₁的簡單電路，根據(jù)電阻的串聯(lián)比較電路中的總電阻，利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$判斷加濕器的狀態(tài)；然后可求得電路中通過的電流；
（2）根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出R₁的阻值，旋轉(zhuǎn)關(guān)于S轉(zhuǎn)至觸點(diǎn)2、3間時兩發(fā)熱電阻串聯(lián)，加濕器處于低檔，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，根據(jù)P=UI求出發(fā)熱功率．
（3）電熱加濕器會使需要制冷的室內(nèi)氣溫升高，可以根據(jù)液體的沸點(diǎn)隨壓強(qiáng)的降低而降低進(jìn)行改進(jìn)．

解答 解：（1）旋轉(zhuǎn)關(guān)于S轉(zhuǎn)至觸點(diǎn)3、4間時，電路為R₁的簡單電路，此時電路中的電阻最小，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，加濕器的功率最大，處于高檔狀態(tài)，則由P=UI可得，電路中通過的電流I=$\frac{{P}_{加熱}}{U}$=$\frac{400W}{220V}$≈1.81A；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，R₁的阻值：
R₁=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加熱}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{400W}$=121Ω
旋轉(zhuǎn)關(guān)于S轉(zhuǎn)至觸點(diǎn)2、3間時兩發(fā)熱電阻串聯(lián)，加濕器處于低溫檔，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路中的電流：
I=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{220V}{121Ω+121Ω}$=$\frac{10}{11}$A≈0.9A，
發(fā)熱功率：P_低=UI=220V×$\frac{10}{11}$A=200W．
（3）電熱加濕器會使需要制冷的室內(nèi)氣溫升高，可以降低電熱槽內(nèi)氣壓來降低沸點(diǎn)，達(dá)到改進(jìn)的目的．
答：（1）1.81；
（2）電熱加濕器在低檔時的發(fā)熱功率為200W．
（3）降低電熱槽內(nèi)氣壓．

點(diǎn)評 本題考查了電功率公式和電阻串聯(lián)、歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是旋轉(zhuǎn)關(guān)于S轉(zhuǎn)至不同觸點(diǎn)時電路連接方式的判斷．