Question

1．某品牌家用电熨斗的电路如图甲所示，稳定电压为220V，最大功率为440W，发热部分由调温电阻R和定制电阻R₀组成，调温电阻R是可变电阻，电阻值均不受温度影响．
（1）电熨斗在工作时将电能转化为内能，当调温电阻的画片位于图中的左（“左”或“右”）端时，电熨斗消耗的电功率最大；
（2）定值电阻R₀的阻值是多大？
（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，电熨斗工作时温度的调节范围为90℃～200℃，求调温电阻的最大阻值．

Answer 1

分析 （1）电熨斗的原理是电流的热效应，利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$分析电功率大小；
（2）利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出定值电阻大小；
（3）根据曲线图得出在温度调节范围的功率，利用上述公式求出调温的电阻阻值的大小．

解答 解：（1）电熨斗在工作时将电能转化为内能，当调温电阻的画片位于图中的左端时，滑动变阻器电阻短路，电路中电阻最小，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，在电压一定时，电熨斗消耗的电功率最大；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得：R₀=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{max}}$=$\frac{（220V）^{2}}{440W}$=110Ω；
（3）由乙图曲线可知，当电熨斗的温度处于90℃时，其功率最小为P_min=200W，根据P=UI可知，电路中电流最小，此时电路中电阻最大，由甲电路可知，滑动变阻器电阻全部接入电路时，电路中电阻最大，
故由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得：R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{min}}$=$\frac{（220V）^{2}}{200W}$=242Ω，
则调节电阻的最大阻值为：R_调=R-R₀=242Ω-110Ω=132Ω．
答：（1）内；左；
（2）定值电阻R0的阻值是110Ω；
（3）调温电阻的最大阻值132Ω．

点评 此题为一道电学综合题，主要考查学生对于电功率的理解和掌握，注意电路图的连接方式和利用曲线图获取信息是解题关键．