Question

【題目】【2016·荊門卷】如圖所示為某品牌多功能電熱鍋簡化電路圖．溫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溫度．下表是其在不同檔位的設定溫度值．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．不計溫度對發熱體電阻的影響．

（1）制作發熱體的材料應具有什么特點？（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溫度耗時相同．請計算電熱鍋發熱體在文火檔時的功率．不計熱損失．

Answer 1

【答案】（1）制作發熱體的材料應具有電阻率大、熔點高的特點；

（2）32．27Ω；（3）1．09×104Ω；（4）500W

【解析】

（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=U2/R可得，發熱體的電阻：R熱=U2/P猛=（220）2/1500W≈32．27Ω；

（3）發光二極管正常工作時，因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，

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=U/R可得，電阻R0的阻值：R0=U0/I0=U0/IL=218V/20×10-3A=1．09×104Ω；

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

因空的電熱鍋由20℃達到不同檔位的設定溫度耗時相同，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=（t2-t1）P猛/（t3-t1）=（80℃-20℃）×1500W/（200℃-20℃）=500W。