Question

【題目】如圖甲所示是某型號的浴室防霧鏡，其背面粘貼有等大的電熱膜．圖乙是其簡化的電路圖，表中是該防霧鏡的相關(guān)數(shù)據(jù)，請你完成下列問題．
（1）防霧鏡防霧的原理是升高鏡面溫度，防止水蒸氣 ．
（2）求防霧鏡正常工作時的電流．
（3）經(jīng)測試，在一個10℃環(huán)境下，正常工作2min，可以使平面鏡的平均溫度升高到30℃．求電熱膜給平面鏡加熱的效率[玻璃的比熱容為0.75×103J/（kg℃）]．
（4）如圖丙所示，小明給防霧鏡電路連接了一個滑動變阻器R，使電熱膜的功率能在原功率的25%～100%之間變化．請求出R的最大阻值．

Answer 1

【答案】
（1）液化
（2）解：由P=UI可得，正常工作時的電流：

I= = =2A；

（3）解：平面鏡吸收的熱量：

Q吸=cm（t2﹣t1）

=0.75×103J/（kg℃）×1kg×（30℃﹣10℃）=1.5×104J，

由P= 可得，電熱膜消耗的電能：

W=Pt=400W×120s=48000J，

電熱膜給平面鏡的加熱效率：

η= = ×100%=31.25%；

（4）解：由P= 可得，電熱膜的電阻：

R0= = =121Ω；

當R的阻值最大時，通過電熱膜的電流最小，此時電熱膜的功率最小，則

P小=Pη小=400W×25%=100W，

此時通過它的電流：

I小= = = A，

由I= 可得，電路中的總電阻：

R總= = =242Ω；

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，變阻器的最大阻值：

R=R總﹣R0=242Ω﹣121Ω=121Ω．

【解析】解：（1）防霧鏡防霧的原理是升高鏡面溫度，防止水蒸氣遇冷液化成小水珠； 答：（1）液化；（2）防霧鏡正常工作時的電流為2A；（3）電熱膜給平面鏡的加熱效率為31.25%；（4）R的最大阻值為121Ω．
【考點精析】利用液化及液化現(xiàn)象對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知液化：物質(zhì)由氣態(tài)變成固態(tài)的過程．所有氣體溫度降到足夠低時都可以液化．氣體液化放出熱量．