Question

如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

R_max＝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