Question

1．某品牌家用電熨斗的電路如圖甲所示，穩定電壓為220V，最大功率為440W，發熱部分由調溫電阻R和定制電阻R₀組成，調溫電阻R是可變電阻，電阻值均不受溫度影響．
（1）電熨斗在工作時將電能轉化為內能，當調溫電阻的畫片位于圖中的左（“左”或“右”）端時，電熨斗消耗的電功率最大；
（2）定值電阻R₀的阻值是多大？
（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，電熨斗工作時溫度的調節范圍為90℃～200℃，求調溫電阻的最大阻值．

Answer 1

分析 （1）電熨斗的原理是電流的熱效應，利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$分析電功率大小；
（2）利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出定值電阻大小；
（3）根據曲線圖得出在溫度調節范圍的功率，利用上述公式求出調溫的電阻阻值的大小．

解答 解：（1）電熨斗在工作時將電能轉化為內能，當調溫電阻的畫片位于圖中的左端時，滑動變阻器電阻短路，電路中電阻最小，根據P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，在電壓一定時，電熨斗消耗的電功率最大；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得：R₀=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{max}}$=$\frac{（220V）^{2}}{440W}$=110Ω；
（3）由乙圖曲線可知，當電熨斗的溫度處于90℃時，其功率最小為P_min=200W，根據P=UI可知，電路中電流最小，此時電路中電阻最大，由甲電路可知，滑動變阻器電阻全部接入電路時，電路中電阻最大，
故由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得：R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{min}}$=$\frac{（220V）^{2}}{200W}$=242Ω，
則調節電阻的最大阻值為：R_調=R-R₀=242Ω-110Ω=132Ω．
答：（1）內；左；
（2）定值電阻R0的阻值是110Ω；
（3）調溫電阻的最大阻值132Ω．

點評 此題為一道電學綜合題，主要考查學生對于電功率的理解和掌握，注意電路圖的連接方式和利用曲線圖獲取信息是解題關鍵．