Question

16．小明的爸爸給自家的小汽車安裝了電加熱座椅墊如圖甲．小明研發(fā)發(fā)現該座椅墊有“高溫”、“低溫”、“關”三個檔位，其電路示意圖如圖乙，電源電壓為12V，高溫功率為20W，低溫功率為9W．求：
（1）座椅墊處于“低溫”時，電路中的電流是多少？
（2）加熱片R₁的阻值是多少？
（3）座椅墊處于“高溫”檔時，5min就可以將質量為0.5kg的加熱片從10℃加熱到35℃．若不計熱量損失，加熱片材料的比熱容是多少？

Answer 1

分析 （1）由P=UI變形，根據I=$\frac{P}{U}$解題；
（2）根據串聯電路的特點及P=UI解題；
（3）不計熱量損失，則W=Q，由Q=cm△t求解．

解答 解：（1）由P=UI可得：I_低=$\frac{{P}_{低}}{U}$=$\frac{9W}{12V}$=0.75A；
（2）由P=UI和I=$\frac{U}{R}$可知：
R₂=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{高}}$=$\frac{（12V）^{2}}{20W}$=7.2Ω，
R_串=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{低}}$=$\frac{（12V）^{2}}{9W}$=16Ω，
R₁與R₂串聯，則R₁的電阻：R₁=R_串-R₂=16Ω-7.2Ω=8.8Ω；
（3）消耗的電能：W=P_高t=20W×5×60s=6000J，
由題可知，不計熱損失，則Q=W=6000J，
由Q=cm△t可得：c=$\frac{Q}{m△t}$=$\frac{6000J}{0.5kg×（35℃-10℃）}$=0.48×10³J/（kg•℃）．
答：（1）座椅墊處于“低溫”時，電路中的電流是0.75A；
（2）加熱片R₁的阻值是8.8Ω；
（3）不計熱量損失，加熱片材料的比熱容是0.48×10³J/（kg•℃）．

點評 本題考查電路分析、功率及熱量的公式運用，要正確分析電路，掌握公式的變形．