Question

【題目】如圖甲是一種家用電熨斗,額定電壓為220V,其簡化電路如圖乙,虛線框內為底板加熱電路,R0是定值電阻,R是可變電阻,當滑片在兩端點之間滑動時(可以滑動到兩個端點),可以調控電熨斗底板的溫度。該電熨斗溫度最高時的電功率為484W,電阻R0在溫度最高時與溫度最低時的電功率之比為4:1,求:

(1)溫度最高時,通過電熨斗的電流為多少A；

(2)電熨斗溫度最低時,應將R的阻值調為多少Ω；

(3)假定電熨斗每秒鐘消耗的電能W跟電熨斗底板溫度與環境溫度的溫度差△t的關系如圖丙,如果在溫度為20℃的房間使用該電熨斗來熨燙襯衫,要求熨斗底板溫度為220℃,且保持不變,應將R的阻值調為多少Ω。

Answer 1

【答案】（1）2.2A；

（2）100Ω；

（3）10Ω

【解析】

（1）當R阻值為0時，電熨斗耗電功率最大，溫度最高，電路中的電流；

（2）定值電阻R0的阻值為：，電阻R0在溫度最高時與溫度最低時的電功率之比為4:1，根據電功率的公式P=I2R得到，，低溫時的電流，低溫時的總電阻，R的阻值R=R總-R0=200Ω-100Ω=100Ω；

（3）電熨斗與環境溫差是220℃-20℃=200℃，由圖象可知電熨斗每秒消耗的電能W=440J；

電熨斗總電阻發熱功率，此時電熨斗電阻，R的阻值。

答：（1）溫度最高時,通過電熨斗的電流為2.2A；

（2）電熨斗溫度最低時,應將R的阻值調為100Ω；

（3）如果在溫度為20℃的房間使用該電熨斗來熨燙襯衫，要求熨斗底板溫度為220℃，且保持不變，應將R的阻值調為10Ω。