Question

【題目】如圖所示為某品牌多功能電熱鍋簡(jiǎn)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．

檔位	ON	文火	小火	中火	大火	猛火
設(shè)定溫度（℃）	50	80	110	140	170	200

（1）制作發(fā)熱體的材料應(yīng)具有什么特點(diǎn)？（請(qǐng)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(qǐng)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）

答：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）

解：由P= 可得，發(fā)熱體的電阻：

R熱= = ≈32.27Ω；

答：發(fā)熱體的電阻為32.27Ω

（3）

解：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= 可得，電阻R0的阻值：

R0= = = =1.09×104Ω；

答：電阻R0的阻值為1.09×104Ω

（4）

解：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=P猛火=

答：電熱鍋發(fā)熱體在文火檔時(shí)的功率為500W

【解析】（1）電熱器主要利用電流的熱效應(yīng)來工作，由于它工作時(shí)要產(chǎn)生大量的熱量，溫度較高，故電熱器要用電阻率大、熔點(diǎn)高的材料制造；（2）知道電熱鍋在猛火檔時(shí)發(fā)熱體的額定功率和電壓，根據(jù)P= 求出發(fā)熱體的電阻；（3）發(fā)光二極管正常工作時(shí)的電壓和額定電壓相等，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出電阻R0兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出電阻R0的阻值；（4）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，不計(jì)熱損失時(shí)，根據(jù)W=Q吸即Pt=cm（t﹣t0）結(jié)合猛火的功率求出電熱鍋發(fā)熱體在文火檔時(shí)的功率．本題考查了發(fā)熱體材料的特點(diǎn)和電功率公式、串聯(lián)電路的特點(diǎn)、歐姆定律、電功公式、吸熱公式的應(yīng)用，利用好題干中所給的信息和從表格中獲取有用的信息是關(guān)鍵．
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用歐姆定律及其應(yīng)用和電功率的計(jì)算公式的相關(guān)知識(shí)可以得到問題的答案，需要掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．