Question

19．如圖1所示是一種家用電熨斗的電路原理圖（額定電壓為220V），虛線框內(nèi)為加熱電路，R₀是定值電值，R是可變電阻（調(diào)溫開關(guān)）．該電熨斗溫度最低時的耗電功率為121W，溫度最高時的耗電功率為484W．
（1）求R₀的阻值及R的阻值變化范圍；
（2）假定電熨斗每秒鐘散發(fā)的熱量Q跟電熨斗表面溫度與環(huán)境溫度的溫差關(guān)系如圖2所示，在溫度為20℃的房間使用該電熨斗來熨燙毛料西服，要求熨斗表面溫度為220℃且保持不變，應(yīng)將R的阻值調(diào)為多大？

Answer 1

分析 （1）由題意可知溫度最高和最低時功率的表達(dá)式，聯(lián)立即可求得變阻器電阻的變化范圍；
（2）由題意可知溫度差值，由圖象可得出放出的熱量，根據(jù)題意可明確電熨斗的功率，由功率公式可求得R．

解答 解：（1）溫度最低時的功率為：P₁=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{max}+{R}_{0}}$=121 W
溫度最高時的功率為P₂=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{0}}$=484 W   
聯(lián)立解得：R₀=100Ω，R_max=300Ω
所以變阻器R的阻值變化范圍是0到300Ω．
（2）此時電熨斗表面溫度與環(huán)境溫度之差為△t=220℃-20℃=200℃
由圖象知電熨斗每秒鐘散發(fā)的熱量為Q=440 J
要保持電熨斗的表面溫度不變，則電熨斗的電功率應(yīng)為P=440 W
由電功率計算公式P=$\frac{{U}^{2}}{R+{R}_{0}}$，
代入數(shù)據(jù)R=10Ω
答：（1）R₀的阻值為100Ω；R的阻值變化范圍為0到300Ω．
（2）R的阻值應(yīng)調(diào)到10Ω

點評 本題考查功率公式及圖象的認(rèn)識，要注意正確分析題意，明確功率公式的正確應(yīng)用．