Question

17．某品牌家用電熨斗的電路如圖甲所示，額定電壓為220V，最大功率為440W，發(fā)熱部分由調(diào)溫電阻R和定值電阻R₀組成，調(diào)溫電阻R是可變電阻，其最大阻值為110Ω，電阻值均不受溫度影響．

（1）定值電阻R₀的阻值是多大？
（2）該電熨斗工作時的最小功率多大？此時通過電路的電流是多大？
（3）假設(shè)電熨斗每秒鐘散發(fā)的熱量Q跟電熨斗溫度t的關(guān)系如圖乙所示，請分析得出電熨斗工作時溫度的調(diào)節(jié)范圍．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)調(diào)溫電阻R=0Ω時電熨斗的電功率最大，根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出定值電阻R₀的阻值；
（2）當(dāng)調(diào)溫電阻R=110Ω時電熨斗的電功率最小，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出通過電路的電流，再根據(jù)P=UI求出該電熨斗工作時的最小功率；
（3）由乙圖可知散熱功率分別為440W和220W達(dá)到的最高溫度即可得出電熨斗工作時溫度的調(diào)節(jié)范圍．

解答 解：（1）當(dāng)調(diào)溫電阻R=0Ω時，電路中電流最大，電熨斗的電功率最大，
由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，定值電阻R₀的阻值：
R₀=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{440W}$=110Ω；
（2）當(dāng)調(diào)溫電阻最大為R=110Ω時，電熨斗的電功率最小，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，此時通過電路的電流：
I=$\frac{U}{R+{R}_{0}}$=$\frac{220V}{110Ω+110Ω}$=1A，
電熨斗的最小電功率：
P′=UI=220V×1A=220W；
（3）由圖乙可知：當(dāng)電熨斗功率最大為440W=440J/s時，溫度最高為200℃；
當(dāng)電熨斗功率最小為220W=220J/s時，溫度最低為90℃；
故電熨斗工作時溫度的調(diào)節(jié)范圍為90℃～200℃．
答：（1）定值電阻R₀的阻值是110Ω；
（2）該電熨斗工作時的最小功率為220W，此時通過電路的電流是1A；
（3）電熨斗工作時溫度的調(diào)節(jié)范圍為90℃～200℃．

點評 本題考查了電功率公式和歐姆定律、電阻串聯(lián)特點的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是會分析電熨斗的最大和最小電功率，難點是知道每秒鐘散發(fā)的熱量即為散熱功率并從表中得出最大和最小電功率時對應(yīng)的溫度．