Question

18．某品牌家用電熨斗的電路如圖所示，額定電壓為220V、最大功率為1100W，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66Ω．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R₀通電一分鐘產(chǎn)生多少熱量？
（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)系如下表所示，請分析得出電熨斗工作時溫度的調(diào)節(jié)范圍．

熱量Q/J	200	400	600	800	1000	1200
溫度t/℃	40	80	120	160	200	240

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=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出定值電阻R₀的阻值；
（2）當(dāng)調(diào)溫電阻R=66Ω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；
根據(jù)Q=I²Rt求R₀通電一分鐘產(chǎn)生熱量；
（3）由表格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，電熨斗的電功率最大，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得：
R₀=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{1100W}$=44Ω；
（2）當(dāng)調(diào)溫電阻R=66Ω時，電熨斗的電功率最小，
根據(jù)串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和和歐姆定律可得此時通過電路的電流：
I=$\frac{U}{R+{R}_{0}}$=$\frac{220V}{66Ω+44Ω}$=2A，
電熨斗的最小電功率：
P′=UI=220V×2A=440W；
R₀通電一分鐘產(chǎn)生熱量：
Q=I²Rt=（2A）²×44Ω×1×60s=1.056×10⁴J；
（3）由表格可知：電燙斗每秒鐘散發(fā)的熱量Q跟電燙斗溫度t成正比，
所以當(dāng)電熨斗功率最大為1100W時，溫度最高為220℃；
當(dāng)功率最小為440W時，溫度最低為88℃；
故電熨斗工作時溫度的調(diào)節(jié)范圍為88℃～220℃．
答：（1）定值電阻R₀的阻值是44Ω；
（2）該電熨斗工作時的最小功率為440W，此時通過電路的電流是2A；R₀通電一分鐘產(chǎn)生的熱量為1.056×10⁴J；
（3）電熨斗工作時溫度的調(diào)節(jié)范圍為88℃～220℃．

點評 本題考查了電功率公式和歐姆定律、電熱公式、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．