Question

某品牌家用電熨斗的電路如圖甲所示，額定電壓為220V、最大功率為440W，發熱部分由調溫電阻R和定值電阻R₀組成，調溫電阻R是可變電阻，其最大阻值為110Ω。電阻值均不受溫度影響。

（1）定值電阻R₀的阻值是多大？
（2）該電熨斗工作時的最小功率多大？此時通過電路的電流是多大？
（3）假設電熨斗每秒鐘散發的熱量Q跟電熨斗溫度t的關系如圖乙所示，請分析得出電熨斗工作時溫度的調節范圍。

Answer 1

（1）（3分）
（2）（3分）   （2分）
（3）由圖乙可知，當電熨斗功率是440W時，溫度最高為200℃；當功率是220W時，溫度最低為90℃。故電熨斗工作時溫度的調節范圍為90℃～200℃。（2分）

分析：（1）由于當滑片P在最左端時，其連入電路的電阻最小，等于0，電路中只有一個電阻R₀時，電路的總電功率最大，最大為440W，其電壓220V還知道，故電阻R₀可求；（2）當滑片P處于最右端時，電路中的電阻最大，最大值為R₀+110Ω，故電路的電功率最小，其功率和電流都可求出；（3）每秒散發的熱量其實就是電功率，故我們可以利用電熨斗的最大功率與最小功率尋找其對應的溫度，然后再確定調溫的范圍。
解：（1）當調溫電阻R=0時電熨斗的電功率最大，由和P=UI得，
則（3分）
（2）當調溫電阻R=110時電熨斗的電功率最小，由和P=UI得，
電熨斗的最小電功率是（3分）
此時電熨斗的電流是（或）（2分）
（3）由圖乙可知，當電熨斗功率是440W時，溫度最高為200℃；當功率是220W時，溫度最低為90℃。故電熨斗工作時溫度的調節范圍為90℃～200℃。（2分）