题目内容
6．家用电熨斗的电路如图甲所示，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．该电熨斗电路额定电压为220V，最大功率为440W．电阻值均不受温度影响．求：（1）电熨斗发热功率最大时的工作电流．
（2）定值电阻R0的阻值是多大？
（3）该电熨斗工作时的最小功率多大？
（4）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，请分析当电熨斗工作温度达到180℃时，可变电阻R连入电路的阻值大小．
分析 （1）根据I=$\frac{{P}_{最大}}{U}$求最大电流；
（2）当R为0时，电熨斗电流最大，根据R0=$\frac{U}{I}$求定值电阻；
（3）根据电功率的计算公式，当R最大时，电熨斗电功率最小；
（4）根据图象找出180°C对应的电热，根据Q=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{串}}$t，求可变电阻的大小．
解答 解：（1）当电熨斗为最大功率为440W时，其最大电流I=$\frac{{P}_{最大}}{U}$=$\frac{440W}{220V}$=2A；
（2）由I=$\frac{U}{R}$知，当电路中电流最大时，电路的总电阻最小，即当R为0，电路中只有定值电阻R0时，电路中电流最大，所以，定值电阻R0=$\frac{U}{I}$=$\frac{220V}{2A}$=110Ω；
（3）当R最大时，电熨斗工作时的最小功率P最小=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{0}}$=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{0}+{R}_{最大}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{110Ω+110Ω}$=2W；
（4）根据图象，180°C对应的电热Q=400J，根据Q=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{串}}$t，R串=$\frac{{U}^{2}}{Q}$t=$\frac{{（220V）}^{2}}{400J}$×1s=121Ω，根据串联电路电阻的特点，R串=R0+R′，可变电阻R′=R串-R0=121Ω-110Ω=11Ω．
答：（1）电熨斗发热功率最大时的工作电流为2A；
（2）定值电阻R0的阻值是110Ω；
（3）电熨斗工作时的最小功率为2W；
（4）当电熨斗工作温度达到180℃时，可变电阻R连入电路的阻值为11Ω．
点评 本题关键是根据相应的公式讨论满足最大值和最小值的条件，熟练运用串联电路的特点和欧姆定律解决有关问题．
| A． | 小华保持以0.2m/s的速度在学校跑一圈 | |
| B． | 绕地球转动的月球 | |
| C． | 正在草地上滚动的足球 | |
| D． | 在平直的公路上匀速行驶的汽车 |
如图所示，小华在滑冰场上快速滑行，在10s内滑行60m，她和冰刀的总质量为45kg，已知每只冰刀与冰面的接触面积为20cm2．问：
