Question

【题目】如图甲所示一种家用调温式电熨斗，工作过程中电源电压恒为220V，电熨斗金属底板质量为500g。图乙是它的工作电路，发热部分由调温电阻R和定值电阻R0组成（电阻值均不受温度影响）。调温电阻最大阻值为110Ω，预热时电熨斗以最大功率正常工作100s可使金属底板的温度从20℃升高到220℃【金属底板的比热容为0．44×103J/（kg·℃），假设电熨斗发热体放出的热量全部被金属底板吸收】则：

（1）预热时使金属底板吸收的热量是多少？

（2）电熨斗的最大功率是多少？

（3）定值电阻R0的阻值是多大？

（4）电熨斗调温过程中，电路中的最小电流是多少？

Answer 1

【答案】（1）4．4×104J；

（2）440W；

（3）110Ω；

（4）1A

【解析】试题分析：（1）金属板吸收的热量Q=cm△t=0．44×103J/（kg℃）×0．5kg×（220℃-20℃）=4．4×104J；

（2）由于W=Q=4．4×104J；则电熨斗的最大功率P最大=W/t=4．4×104J/100s=440W；

（3）当调温电阻接入电路中的电阻为0Ω时，只有定值电阻R0连入电路，电熨斗的功率最大，由P=U2/R可得，定值电阻R0的阻值：R0=U2/P最大=（220V）2/440W=110Ω；

（4）当调温电阻接入电路中的电阻R=110Ω时，电熨斗的功率最小，由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知：总阻值R总=R+R0=110Ω+110Ω=220Ω，所以，电路中的电流：I最小=U/R总=220V/220Ω=1A。