Question

（2007?東臺市模擬）圖是一種家用電熨斗的電路原理圖（額定電壓為220V），R₀是定值電阻，R是可變電阻（調溫開關），其電阻值均不受溫度影響．

（1）該電熨斗溫度最低時的耗電功率為121W，溫度最高時的耗電功率為484W，求R₀的阻值及R的阻值變化范圍．
（2）假定電熨斗每秒鐘散發的熱量q跟電熨斗表面溫度與環境溫度的溫差關系如右圖所示，現在溫度為20℃的房間使用該電熨斗來熨燙毛料西服，要求熨斗表面溫度為220℃，且保持不變，問應將R的阻值調為多大？

Answer 1

分析：①溫度最低時的消耗電功率也就是電路電阻最大時的功率，即滑動變阻器全部接入電路；溫度最高時的耗電功率也就是電路電阻最小時的功率，即滑動變阻器被短路，此時只有定值電阻接入電路，利用R=

U2

P

得到R₀的阻值及R的阻值變化范圍．
②根據圖象求出電熨斗每秒散失的熱量，求出電熨斗的功率；根據功率公式及串聯電路特點求出滑動變阻器阻值．

解答：解（1）溫度最低檔時滑動變阻器全部接入電路，此時
  p1=

U2

Rmax+R0

  121=

2202

Rmax+R0

溫度最高檔時滑動變阻器被短路，此時
  p2=

U2

R0

     
 484=

2202

R0

解得：R₀=100Ω，R_max=300Ω
所以變阻器阻值范圍是0到300Ω     
（2）此時電熨斗表面溫度與環境溫度之差△t=220℃-20℃=200℃，
由圖象知電熨斗每秒鐘散發的熱量q=440J，
要保持電熨斗的表面溫度不變，則電熨斗的電功率P=440W，
P=

U2

R+R0

，
440=

2202

R+100

解得：R=10Ω
應將R調至10Ω 
答：（1）R₀的阻值為100Ω，R的阻值變化范圍為0到300Ω．
（2）應將R的阻值調為10Ω．

點評：本題考查生活中的物理知識的應用，要學會從實際情景中找出物理模型和采用的物理規律．本題是一道信息給予題，解決此類問題的關鍵是善于從題目中找到有用的信息，結合相應的計算公式計算．