Question

圖是一種家用電熨斗的電路原理圖（額定電壓為220V），R是定值電阻，R是可變電阻（調(diào)溫開關(guān)），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R的阻值及R的阻值變化范圍．
（2）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熨燙毛料西服，要求熨斗表面溫度為220℃，且保持不變，問應(yīng)將R的阻值調(diào)為多大？

Answer 1

【答案】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=得到R的阻值及R的阻值變化范圍．
②根據(jù)圖象求出電熨斗每秒散失的熱量，求出電熨斗的功率；根據(jù)功率公式及串聯(lián)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
 
  
溫度最高檔時滑動變阻器被短路，此時
       
 
解得：R=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(huán)境溫度之差△t=220℃-20℃=200℃，
由圖象知電熨斗每秒鐘散發(fā)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，
，

解得：R=10Ω
應(yīng)將R調(diào)至10Ω 
答：（1）R的阻值為100Ω，R的阻值變化范圍為0到300Ω．
（2）應(yīng)將R的阻值調(diào)為10Ω．
點評：本題考查生活中的物理知識的應(yīng)用，要學(xué)會從實際情景中找出物理模型和采用的物理規(guī)律．本題是一道信息給予題，解決此類問題的關(guān)鍵是善于從題目中找到有用的信息，結(jié)合相應(yīng)的計算公式計算．