Question

【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(dòng)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(shí)發(fā)熱體的額定功率為1500W，此時(shí)發(fā)熱體兩端電壓為220V．不計(jì)溫度對(duì)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(diǎn)？（請寫出一點(diǎn)）

（2）求發(fā)熱體的電阻；

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

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

Answer 1

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

（2）32．27Ω；（3）1．09×104Ω；（4）500W

【解析】

（1）電熱器是利用電流的熱效應(yīng)進(jìn)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(diǎn)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熱=U2/P猛=（220）2/1500W≈32．27Ω；

（3）發(fā)光二極管正常工作時(shí)，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=1．09×104Ω；

（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(dá)到不同檔位的設(shè)定溫度耗時(shí)相同，且不計(jì)熱損失，

所以，由W=Q吸即Pt=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猛/（t3-t1）=（80℃-20℃）×1500W/（200℃-20℃）=500W。