Question

17．某品牌家用电熨斗的电路如图甲所示，额定电压为220V，最大功率为440W，发热部分由调温电阻R和定值电阻R₀组成，调温电阻R是可变电阻，其最大阻值为110Ω，电阻值均不受温度影响．

（1）定值电阻R₀的阻值是多大？
（2）该电熨斗工作时的最小功率多大？此时通过电路的电流是多大？
（3）假设电熨斗每秒钟散发的热量Q跟电熨斗温度t的关系如图乙所示，请分析得出电熨斗工作时温度的调节范围．

Answer 1

分析 （1）当调温电阻R=0Ω时电熨斗的电功率最大，根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出定值电阻R₀的阻值；
（2）当调温电阻R=110Ω时电熨斗的电功率最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出通过电路的电流，再根据P=UI求出该电熨斗工作时的最小功率；
（3）由乙图可知散热功率分别为440W和220W达到的最高温度即可得出电熨斗工作时温度的调节范围．

解答 解：（1）当调温电阻R=0Ω时，电路中电流最大，电熨斗的电功率最大，
由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，定值电阻R₀的阻值：
R₀=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{440W}$=110Ω；
（2）当调温电阻最大为R=110Ω时，电熨斗的电功率最小，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，此时通过电路的电流：
I=$\frac{U}{R+{R}_{0}}$=$\frac{220V}{110Ω+110Ω}$=1A，
电熨斗的最小电功率：
P′=UI=220V×1A=220W；
（3）由图乙可知：当电熨斗功率最大为440W=440J/s时，温度最高为200℃；
当电熨斗功率最小为220W=220J/s时，温度最低为90℃；
故电熨斗工作时温度的调节范围为90℃～200℃．
答：（1）定值电阻R₀的阻值是110Ω；
（2）该电熨斗工作时的最小功率为220W，此时通过电路的电流是1A；
（3）电熨斗工作时温度的调节范围为90℃～200℃．

点评 本题考查了电功率公式和欧姆定律、电阻串联特点的灵活应用，关键是会分析电熨斗的最大和最小电功率，难点是知道每秒钟散发的热量即为散热功率并从表中得出最大和最小电功率时对应的温度．