如圖所示為某品牌多功能電熱鍋簡化電路圖．温度自動調節器通過調節發熱體的電壓來調節電熱鍋的功率及温度．下表是其在...

問題詳情：

如圖所示為某品牌多功能電熱鍋簡化電路圖．温度自動調節器通過調節發熱體的電壓來調節電熱鍋的功率及温度．下表是其在不同檔位的設定温度值．電熱鍋在猛火檔時發熱體的額定功率為1500W，此時發熱體兩端電壓為220V．不計温度對發熱體電阻的影響．

（1）製作發熱體的材料應具有什麼特點？（請寫出一點）

（2）求發熱體的電阻；

（3）若發光二極管工作時的電壓為2V、電流為20mA，求電阻R0的阻值；

（4）正常工作時，空的電熱鍋由20℃達到不同檔位的設定温度耗時相同．請計算電熱鍋發熱體在文火檔時的功率．不計熱損失．

【回答】

【考點】歐姆定律的應用；電功率的計算．

【分析】（1）電熱器主要利用電流的熱效應來工作，由於它工作時要產生大量的熱量，温度較高，故電熱器要用電阻率大、熔點高的材料製造；

（2）知道電熱鍋在猛火檔時發熱體的額定功率和電壓，根據P=求出發熱體的電阻；

（3）發光二極管正常工作時的電壓和額定電壓相等，根據串聯電路的電壓特點求出電阻R0兩端的電壓，根據串聯電路的電流特點和歐姆定律求出電阻R0的阻值；

（4）空的電熱鍋由20℃達到不同檔位的設定温度耗時相同，不計熱損失時，根據W=Q吸即Pt=cm（t﹣t0）結合猛火的功率求出電熱鍋發熱體在文火檔時的功率．

【解答】解：（1）電熱器是利用電流的熱效應進行工作的，電熱器的主要組成部分是發熱體，它是由電阻率大、熔點高的電阻絲繞在絕緣材料上做成的；

（2）由P=可得，發熱體的電阻：

R熱==≈32.27Ω；

（3）發光二極管正常工作時，

因串聯電路中總電壓等於各分電壓之和，

所以，電阻R0兩端的電壓：

U0=U﹣UL=220V﹣2V=218V，

因串聯電路中各處的電流相等，

所以，由I=可得，電阻R0的阻值：

R0====1.09×104Ω；

（4）由表格數據可知，文火的設定温度為t2=80℃，猛火的設定温度為t3=200℃，

因空的電熱鍋由20℃達到不同檔位的設定温度耗時相同，且不計熱損失，

所以，由W=Q吸即Pt=cm（t﹣t0）可得：

P文火t=cm（t2﹣t0），P猛火t=cm（t3﹣t0），

聯立兩式可得：

P文火=P猛火=×1500W=500W．

答：（1）製作發熱體的材料應具有電阻率大、熔點高的特點；

（2）發熱體的電阻為32.27Ω；

（3）電阻R0的阻值為1.09×104Ω；

（4）電熱鍋發熱體在文火檔時的功率為500W．

知識點：電功率

題型：計算題