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    13．图甲为自动调温电熨斗，图乙为其简化的电路图，图丙为温控开关，温控开关是由长和宽都相同的铜片和铁片紧紧地铆在一起做成的，受热时，由于铜片膨胀得比铁片大，双金属片便向铁片那边弯曲，温度越高弯曲得越明显．双金属片触点A与弹性钢片上的触点B原来是相通的，通电后，指示灯L亮（R为限流电阻），发热板发热，使金属底板温度升高．当温度升高到设定温度时，A、B触点分离，电路断开，底板的温度不在升高，随着温度的降低，双金属片逐渐恢复原状，A、B触点又重新接触，电路再次接通，底板的温度又开始升高，从而实现自动控温的目的．

    （1）该电熨斗的温控开关是依据金属热胀冷缩物理知识制成的．
    （2）若指示灯L采用“3V 0.03W”的小灯泡，那么限流电阻R多大才能使小灯泡正常工作？
    （3）发热板的额定功率为1000W，则发热板的电阻多大？若要使金属底板的温度由20℃升高到220℃至少需要多长时间？（金属底板的质量为1kg，比热容为0.4×103J/（kg℃），不计热量损失）

    分析 （1）根据题意可知，铜片和铁片受热膨胀不同，双金属片发生弯曲，据此进行解答；
    （2）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电流特点和P=UI求出电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出限流电阻两端的电压，根据欧姆定律求出限流电阻R的阻值；
    （3）根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得发热板的电阻；知道金属板的质量、初温和末温以及比热容，根据Q吸=cm（t-t0）求出金属板吸收的热量，不计热量损失，根据W=Q吸=Pt求出加热时间．

    解答 解：（1）由题意可知，铜片和铁片受热膨胀不同，双金属片发生弯曲，达到温控开关控制电路的目的，
    故该电熨斗的温控开关是依据金属热胀冷缩的物理知识制成的；
    （2）灯泡正常发光时的电压UL=3V，
    因串联电路中各处的电流相等，
    所以，由P=UI可得，小灯泡支路的电流：
    I=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{0.03W}{3V}$=0.01A，
    因串联电路中总电压等于各分电压之和，
    所以，限流电阻两端的电压：
    UR=U-UL=220V-3V=217V，
    由I=$\frac{U}{R}$可得，限流电阻R的阻值：
    R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{217V}{0.01A}$=2.17×104Ω；
    （3）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，发热板的电阻：
    R热=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{热}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1000W}$=48.4Ω，
    金属板吸收的热量：
    Q吸=cm（t-t0）
    =0.4×103J/（kg•℃）×1kg×（220℃-20℃）
    =8×104J，
    不计热量损失，由W=Q吸=Pt可得，需要的加热时间：
    t′=$\frac{W}{{P}_{热}}$=$\frac{{Q}_{吸}}{{P}_{热}}$=$\frac{8×1{0}^{4}J}{1000W}$=80s．
    答：（1）该电熨斗的温控开关是依据金属热胀冷缩的物理知识制成的；
    （2）若指示灯L采用“3V 0.03W”的小灯泡，那么限流电阻R的阻值为2.17×104Ω才能使小灯泡正常工作；
    （3）发热板的电阻为48.4Ω，若要使金属底板的温度由20℃升高到220℃至少需要80s．

    点评 本题考查了学生对电熨斗温控开关的原理、串联电路特点、欧姆定律、电功率公式、吸热公式、电功公式等知识的掌握和应用，从题干中获取有用的信息是关键，与实际生活紧密联系，有意义！

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