Question

【题目】图甲是一种家用电熨斗的电路原理图(额定电压为220 V).R0是定值电阻,R是可变电阻(调温开关),其电阻值均不受温度影响.

(1)该电熨斗温度最低时的耗电功率为121 W,温度最高时的耗电功率为484 W,求R0的阻值及R的阻值变化范围.

(2)假定电熨斗每秒钟散发的热量q跟电熨斗表面温度与环境温度的温差关系如图乙所示,现在温度为20 ℃的房间使用该电熨斗来熨烫毛料西服,要求熨斗表面温度为220 ℃,且保持不变,问应将R的阻值调为多大?

Answer 1

【答案】(1) 0到300 Ω(2) 10 Ω

【解析】

(1)温度最低时应该是电路中电阻最大时，此时有

P1＝(2分)

温度最高时应该是电路中电阻最小时，此时有

P2＝(2分)

联立以上两式解得R0＝100 Ω

Rmax＝300 Ω (2分)

所以变阻器阻值范围是0到300 Ω. (１分)

(2)此时电熨斗表面温度与环境温度之差

Δt＝220 ℃－20 ℃＝200 ℃　　　(2分)

由图象知电熨斗每秒钟散发的热量

q＝440 J　　　　(２分)

要保持电熨斗的表面温度不变，则电熨斗的电功率

P＝440 W

又有：P＝(１分)

代入数据解得R＝10 Ω　　　(１分)

所以应将R的阻值调至10 Ω.

本题考查电热，温度最低时应该是电路中电阻最大时，温度最高时应该是电路中电阻最小可算出变阻器的阻值范围，要保持电熨斗的表面温度不变，电熨斗的每秒中产生的热量等于每秒钟散发的热