如图是一种调温型电热毯的电路示意图,R1和R2是两根相同的电阻丝.图中虚线框内是“三刀四档”滑动式调温开关,“三刀”(即

如图是一种调温型电热毯的电路示意图,R1和R2是两根相同的电阻丝.图中虚线框内是“三刀四档”滑动式调温开关,“三刀”(即AB,CD,EF三个滑片)只能同时并排向左或向右滑动,使开关处于“1”,“2”,“3”,“4”档中的某一档位上.当开关处于“4”档时,电热毯不发热,当开关处于其他三档中的某一档位时,电热毯的最大发热功率为160W.
求:(1)电热毯以最大发热功率工作时,流过电路的电流是多少?(保留两位小数)
(2)开关处于“1”档时,电热毯工作20分钟产生的热量是多少焦?
(3)开关分别处于“2”“3”档时,电热毯的发热功率分别为多少W?
heliang1021 1年前 已收到1个回答 举报

samsonsun1976 幼苗

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解题思路:(1)知道电热毯的最大发热功率,根据P=UI求出此时流过电路中的电流;
(2)当开关处于“1”档时,R1与R2并联,电路中的电阻最小,根据P=
U2
R
可知处于高档位,发热功率最大;已知发热功率和工作时间,利用公式Q=Pt得到电热毯产生的热量;
(3)已知电阻丝阻值相同,根据电源电压和最大发热功率,利用公式R=
U2
P
得到电路最小电阻,进一步得到每个电阻丝的阻值;
由电路图可知,当开关处于“2”档时,电路为R2的简单电路,根据P=
U2
R
可知处于中档位,根据P=
U2
R
求出电功率;
根据P=
U2
R
可知处于低档位,根据P=
U2
R
求出电功率.

(1)根据P=UI可得,电热毯以最大发热功率工作时流过电路中的电流:
I=
P大
U =
160W
220V≈0.73A;
(2)开关处于“1”档时,发热功率为P=160W,
电热毯工作20分钟产生的热量是Q=Pt=160W×20×60s=1.92×105J;
(3)∵P=
U2
R,
∴在最大发热状态下,电路总电阻为R=
U2
P大=
(220V)2
160W=302.5Ω;
∴每根电阻丝的阻值为R0=2R=2×302.5Ω=605Ω;
当开关处于“2”档时,电路为R2的简单电路,电热毯的发热功率为P=
U2
R2=
(220V)2
605Ω=80W;
当开关位于“3”档时,R1与R2串联,电热毯的发热功率为P=
U2
R1R2=
(220V)2
605+605Ω=40W.
答:
(1)电热毯以最大发热功率工作时,流过电路的电流是0.73A;
(2)开关处于“1”档时,电热毯工作20分钟产生的热量是1.92×105J;
(3)开关分别处于“2”“3”档时,电热毯的发热功率分别为80W,40W.

点评:
本题考点: 电功率的计算;焦耳定律的计算公式及其应用.

考点点评: 本题考查了串联电路和并联电路的特点以及电功率公式、欧姆定律的灵活应用,关键是分清开关处于不同当时电路的连接方式,对学生的读图能力要求较高.

1年前

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