Question

如圖所示是一種家用電熨斗的電路圖（額定電壓U為220V），其加熱電阻絲由兩部分組成，一個(gè)是定值電熱絲R₀，一個(gè)是可變電熱絲R，它們的電阻值均不受溫度影響．該電熨斗溫度最低時(shí)的功率為121W，溫度最高時(shí)的功率為484W，求：
（1）功率為121W時(shí)，電熱絲的總電阻為多大？
（2）R₀的阻值及R的阻值變化范圍．
（3）假定電熨斗每秒鐘散發(fā)的熱量q跟電熨斗表面溫度與環(huán)境溫度的溫差關(guān)系如右圖所示，現(xiàn)在溫度為20℃的房間使用該電熨斗來(lái)熨燙毛料西服，要求熨斗表面溫度為220℃，且保持不變，問(wèn)應(yīng)將R的阻值調(diào)為多大？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)P=

U2

R

求出功率為121W時(shí)，電熱絲的總電阻．
（2）根據(jù)P=

U2

R

知，總電壓一定，總電阻越大，功率越小，總電阻越小，功率越大．知功率最大時(shí)，電阻R=0，功率最小時(shí)，電阻R最大．
（3）根據(jù)圖象得出溫度相差200℃，每秒鐘散發(fā)的熱量，從而得出電路的功率，根據(jù)P=

U2

R

求出電阻的值．

解答：解：（1）根據(jù)P=

U2

R

得，
R=

U2

P

=

2202

121

=400Ω
故功率為121W時(shí)，電熱絲的總電阻為400Ω．
（2）R0=

U2

P

=

2202

484

=100Ω
路端電壓U一定，由于R與R₀串聯(lián)，由p=

U2

R

可知，他們的阻值最大時(shí)功率最小，由400=R+R₀  得到R的最大值為R=400-R₀=400-100=300Ω  他們的阻值最小時(shí)，即R=0時(shí)功率最大．
故0≤R≤300Ω．                                          
（3）由圖可知溫度差為200℃時(shí)每秒散發(fā)的熱量為440J，要求熨斗表面溫度保持不變，因此電路的功率為P=

440

1

=440w
由R+R0=

U2

P

R=

U2

P

-R0=

2202

440

-100=10Ω
故R應(yīng)調(diào)為10Ω．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握功率的公式，知道總電阻越大，功率越小，總電阻越小，功率越大．