【題目】【2016·荊門卷】如圖所示為某品牌多功能電熱鍋簡化電路圖.溫度自動調(diào)節(jié)器通過調(diào)節(jié)發(fā)熱體的電壓來調(diào)節(jié)電熱鍋的功率及溫度.下表是其在不同檔位的設(shè)定溫度值.電熱鍋在猛火檔時發(fā)熱體的額定功率為1500W,此時發(fā)熱體兩端電壓為220V.不計溫度對發(fā)熱體電阻的影響.

(1)制作發(fā)熱體的材料應(yīng)具有什么特點?(請寫出一點)

(2)求發(fā)熱體的電阻;

(3)若發(fā)光二極管工作時的電壓為2V、電流為20mA,求電阻R0的阻值;

(4)正常工作時,空的電熱鍋由20℃達到不同檔位的設(shè)定溫度耗時相同.請計算電熱鍋發(fā)熱體在文火檔時的功率.不計熱損失.

【答案】(1)制作發(fā)熱體的材料應(yīng)具有電阻率大、熔點高的特點;(2)3227Ω;

(3)109×104Ω;(4)500W

【解析】

(1)電熱器是利用電流的熱效應(yīng)進行工作的,電熱器的主要組成部分是發(fā)熱體,它是由電阻率大、熔點高的電阻絲繞在絕緣材料上做成的;

(2)由P=U2/R可得,發(fā)熱體的電阻:R=U2/P=(220)2/1500W≈3227Ω;

(3)發(fā)光二極管正常工作時,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,

所以,電阻R0兩端的電壓:U0=U﹣UL=220V﹣2V=218V,

因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以,由I=U/R可得,電阻R0的阻值:R0=U0/I0=U0/IL=218V/20×10-3A=109×104Ω;

(4)由表格數(shù)據(jù)可知,文火的設(shè)定溫度為t2=80℃,猛火的設(shè)定溫度為t3=200℃,

因空的電熱鍋由20℃達到不同檔位的設(shè)定溫度耗時相同,且不計熱損失,

所以,由W=QPt=cm(t﹣t0)可得:P文火t=cm(t2﹣t0),P猛火t=cm(t3﹣t0

聯(lián)立兩式可得:P文火=(t2-t1)P/t3-t1=(80-20×1500W/(200-20=500W。

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