如圖*、乙是一種家用電熨斗及其簡化電路原理圖（額定電壓為220V），虛線框內為加熱電路，R0是定值電阻，R是可...

問題詳情：

如圖*、乙是一種家用電熨斗及其簡化電路原理圖（額定電壓為220V），虛線框內為加熱電路，R0是定值電阻，R是可變電阻（調温開關）．該電熨斗温度最低時的耗電功率為121W，温度最高時的耗電功率為484W，根據以上信息計算：

①定值電阻R0的阻值；

②可變電阻R的阻值變化範圍？

③假定電熨斗每秒鐘散發的熱量Q跟電熨斗表面温度與環境温度的温差關係如圖*所示，現在温度為20℃的房間使用該電熨斗熨燙毛料西服，要求熨斗表面温度為220℃，且保持不變，問應將R的阻值調為多大？

【回答】

【考點】歐姆定律的應用；電功率的計算．

【分析】（1）當滑動變阻器接入電路中的電阻為零時電熨斗的電功率最大，根據P=求出R0的阻值；

（2）當R的阻值接入電路中的電阻最大時，電熨斗消耗的電功率最小，根據P=求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯求出R的最大阻值，然後得出可變電阻R的阻值變化範圍；

（3）由題意可知電熨斗表面温度與環境温度之差，由圖*可知電熨斗每秒鐘散發的熱量，根據P=求出散熱功率即為此時電熨斗的發熱功率，根據P=求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯求出R接入電路中的電阻．

【解答】解：（1）當滑動變阻器接入電路中的電阻為零時，電熨斗的電功率最大，

由P=可得，R0的阻值：

R0===100Ω，

（2）當R的阻值接入電路中的電阻最大時，電熨斗消耗的電功率最小，

此時電路中的總電阻：

R總===400Ω，

根據串聯電路中總電阻等於各分電阻之和可知R的最大阻值：

R=R總﹣R0=400Ω﹣100Ω=300Ω，

所以，可變電阻R的阻值變化範圍為0～300Ω；

（3）熨斗表面温度為220℃，此時電熨斗表面温度與環境温度之差：

△t=220℃﹣20℃=200℃，

由圖象知，電熨斗每秒鐘散發的熱量Q=440J，

則散熱功率P散==═440W，

要保持電熨斗的表面温度不變，則電熨斗的電功率P=P散=440W，

此時電路中的總電阻：

R總′===110Ω，

則R的阻值：R′=R總′﹣R0=110Ω﹣100Ω=10Ω．

答：（1）R0的阻值為100Ω；

（2）可變電阻R的阻值變化範圍為0～300Ω；

（3）現在温度為20℃的房間使用該電熨斗來熨燙毛料西服，要求熨斗表面温度為220℃，且保持不變，應將R的阻值調為10Ω．

知識點：電功率

題型：計算題