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【题目】【2016·荆门卷】如图所示为某品牌多功能电热锅简化电路图.温度自动调节器通过调节发热体的电压来调节电热锅的功率及温度.下表是其在不同档位的设定温度值.电热锅在猛火档时发热体的额定功率为1500W,此时发热体两端电压为220V.不计温度对发热体电阻的影响.

(1)制作发热体的材料应具有什么特点?(请写出一点)

(2)求发热体的电阻;

(3)若发光二极管工作时的电压为2V、电流为20mA,求电阻R0的阻值;

(4)正常工作时,空的电热锅由20℃达到不同档位的设定温度耗时相同.请计算电热锅发热体在文火档时的功率.不计热损失.

【答案】(1)制作发热体的材料应具有电阻率大、熔点高的特点;

(2)3227Ω;(3)109×104Ω;(4)500W

【解析】

(1)电热器是利用电流的热效应进行工作的,电热器的主要组成部分是发热体,它是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上做成的;

(2)由P=U2/R可得,发热体的电阻:R=U2/P=(220)2/1500W≈3227Ω;

(3)发光二极管正常工作时,因串联电路中总电压等于各分电压之和,

所以,电阻R0两端的电压:U0=U﹣UL=220V﹣2V=218V,

因串联电路中各处的电流相等,所以,由I=U/R可得,电阻R0的阻值:R0=U0/I0=U0/IL=218V/20×10-3A=109×104Ω;

(4)由表格数据可知,文火的设定温度为t2=80℃,猛火的设定温度为t3=200℃,

因空的电热锅由20℃达到不同档位的设定温度耗时相同,且不计热损失,

所以,由W=QPt=cm(t﹣t0)可得:P文火t=cm(t2﹣t0),P猛火t=cm(t3﹣t0

联立两式可得:P文火=(t2-t1)P/t3-t1=(80-20×1500W/(200-20=500W

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