Question

（2007?东台市模拟）图是一种家用电熨斗的电路原理图（额定电压为220V），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121W，温度最高时的耗电功率为484W，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右图所示，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

分析：①温度最低时的消耗电功率也就是电路电阻最大时的功率，即滑动变阻器全部接入电路；温度最高时的耗电功率也就是电路电阻最小时的功率，即滑动变阻器被短路，此时只有定值电阻接入电路，利用R=

U2

P

得到R₀的阻值及R的阻值变化范围．
②根据图象求出电熨斗每秒散失的热量，求出电熨斗的功率；根据功率公式及串联电路特点求出滑动变阻器阻值．

解答：解（1）温度最低档时滑动变阻器全部接入电路，此时
  p1=

U2

Rmax+R0

  121=

2202

Rmax+R0

温度最高档时滑动变阻器被短路，此时
  p2=

U2

R0

     
 484=

2202

R0

解得：R₀=100Ω，R_max=300Ω
所以变阻器阻值范围是0到300Ω     
（2）此时电熨斗表面温度与环境温度之差△t=220℃-20℃=200℃，
由图象知电熨斗每秒钟散发的热量q=440J，
要保持电熨斗的表面温度不变，则电熨斗的电功率P=440W，
P=

U2

R+R0

，
440=

2202

R+100

解得：R=10Ω
应将R调至10Ω 
答：（1）R₀的阻值为100Ω，R的阻值变化范围为0到300Ω．
（2）应将R的阻值调为10Ω．

点评：本题考查生活中的物理知识的应用，要学会从实际情景中找出物理模型和采用的物理规律．本题是一道信息给予题，解决此类问题的关键是善于从题目中找到有用的信息，结合相应的计算公式计算．