Question

13．图甲是某电吹风的工作原理图．电吹风工作时，可以分别吹出热风和凉风．为了防止温度过高，用一个PTC电阻R₀与电阻为100Ω的电热丝R串联，R₀的阻值随温度的变化如图乙所示．
（1）当开关S指向1位置时，电吹风吹热风；
（2）该电吹风吹热风时，其温度基本恒定在200℃左右，当它的温度继续升高时，R₀的电阻将增大，电热丝的发热功率将减小；（两空均选填“增大”、“不变”或“减小”）
（3）该电热丝的最大发热功率是多少？

Answer 1

分析 （1）分析图示电路图，根据电路图答题，然后作出电路图．
（2）由图象知温度升高到400℃时，电阻增大；电源电压不变，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知其功率最小．
（3）由图象知温度升高到400℃时，电阻最大，在35℃时，电阻最小，根据I=$\frac{U}{R}$求得电流，根据P=I²R求得电热丝的最大发热功率．

解答 解：
（1）当开关S指向1位置时，电动机与电热丝同时接入电路（并联），电吹风吹出热风，
（2）电吹风吹热风时，其温度基本恒定在200℃左右，当它的温度继续升高时（在200℃～400℃），由图象可知，R₀的电阻将增大；电热丝阻值不变，则R₀与电热丝串联支路的总电阻将增大，由欧姆定律可知，该支路的电流减小，根据P_热=I²R可知，电热丝的发热功率将变小．
（3）由图象知温度在35℃时，R₀的电阻最小为10Ω，
R₀与电热丝串联支路的总电阻：R_总=R₀+R=10Ω+100Ω=110Ω，
电热丝所在支路的电流：I=$\frac{U}{{R}_{总}}$=$\frac{220V}{110Ω}$=2A，
该电热丝的最大发热功率：P_热=I²R=（2A）²×100Ω=400W．
故答案为：（1）热；（2）增大；减小；（3）该电热丝的最大发热功率是400W．

点评 本题考查电功率的计算，关键是会分析图象，能从图象中找到有用的数据，这是本题的重点，本题还有一个隐含条件就是家庭电路电压为220V．