Question

如圖是一條電熱毯電路的示意圖，R₀是發(fā)熱電阻絲，R是串聯(lián)在電路中的電阻，S是控溫開關(guān)．電熱毯標(biāo)牌上標(biāo)有“220V  40W”字樣．問(wèn)（不考慮溫度對(duì)電阻值的影響）：
（1）要使電熱毯處于低溫?fù)鯐r(shí)，開關(guān)S應(yīng)處于什么狀態(tài)？
（2）發(fā)熱電阻絲R₀的阻值是多大？
（3）當(dāng)電熱毯處于低溫?fù)鯐r(shí)，電路中的電流為0.1A，則在10s內(nèi)電阻絲R₀產(chǎn)生的熱量是多少？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)上圖S閉合時(shí)，電路中只有R₀工作，S斷開時(shí)，R與R₀串聯(lián)在電路中，R要分去一部分電壓，電熱毯處于低溫狀態(tài)；
（2）根據(jù)電功率P=UI公式就會(huì)算出電熱毯的電阻；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路電流相等，再由焦耳定律就會(huì)算出產(chǎn)生的熱量．

解答：解：（1）根據(jù)圖示，當(dāng)S閉合時(shí)，只有R₀在電路中，電熱毯處于高溫檔，當(dāng)S斷開時(shí)，R與R₀串聯(lián)在電路中，R分去一部分電壓，因此電熱毯處于低溫狀態(tài)，
答：要使電熱毯處于低溫檔，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)．
（2）根據(jù)電功率公式P=UI=

U2

R

得R₀=

U額2

P

=

(220V)2

40W

=1210（Ω），
答：發(fā)熱電阻絲R₀的阻值是1210Ω．
（3）串聯(lián)電路中的電流相等，電阻絲10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q=I²R₀t=（0.1A）²×1210Ω×10s=121J，
答：10s內(nèi)電阻絲R₀產(chǎn)生的熱量是121J．

點(diǎn)評(píng)：本題考查的知識(shí)點(diǎn)較多，有串聯(lián)電路的相關(guān)知識(shí)，電功率公式的計(jì)算，焦耳定律公式的計(jì)算，屬于常見的考題．