Question

【題目】如圖甲所示一種家用調溫式電熨斗，工作過程中電源電壓恒為220V，電熨斗金屬底板質量為500g。圖乙是它的工作電路，發熱部分由調溫電阻R和定值電阻R0組成（電阻值均不受溫度影響）。調溫電阻最大阻值為110Ω，預熱時電熨斗以最大功率正常工作100s可使金屬底板的溫度從20℃升高到220℃【金屬底板的比熱容為0．44×103J/（kg·℃），假設電熨斗發熱體放出的熱量全部被金屬底板吸收】則：

（1）預熱時使金屬底板吸收的熱量是多少？

（2）電熨斗的最大功率是多少？

（3）定值電阻R0的阻值是多大？

（4）電熨斗調溫過程中，電路中的最小電流是多少？

Answer 1

【答案】（1）4．4×104J；

（2）440W；

（3）110Ω；

（4）1A

【解析】試題分析：（1）金屬板吸收的熱量Q=cm△t=0．44×103J/（kg℃）×0．5kg×（220℃-20℃）=4．4×104J；

（2）由于W=Q=4．4×104J；則電熨斗的最大功率P最大=W/t=4．4×104J/100s=440W；

（3）當調溫電阻接入電路中的電阻為0Ω時，只有定值電阻R0連入電路，電熨斗的功率最大，由P=U2/R可得，定值電阻R0的阻值：R0=U2/P最大=（220V）2/440W=110Ω；

（4）當調溫電阻接入電路中的電阻R=110Ω時，電熨斗的功率最小，由串聯電路中總電阻等于各分電阻之和可知：總阻值R總=R+R0=110Ω+110Ω=220Ω，所以，電路中的電流：I最小=U/R總=220V/220Ω=1A。