Question

某電熱毯只有一個(gè)檔位，使用不方便．小明想用一電阻絲作發(fā)熱體與其串聯(lián)，將它改造成有兩個(gè)擋位的電熱毯．已知原電熱毯的額定電壓為220 V，為了測(cè)定它的額定功率，小明把它與一個(gè)標(biāo)有“220 V　25 W”的燈泡串聯(lián)在家庭電路中(如圖甲所示)，電壓表的示數(shù)為176 V．(電源電壓恒為220 V，不考慮溫度對(duì)電阻阻值的影響)

求：(1)原電熱毯的額定功率．

(2)為了使改造后的電熱毯(如圖乙所示)在低溫檔位時(shí)的總發(fā)熱功率為原電熱毯額定功率的五分之三，小明需一個(gè)阻值多大的電阻絲．(保留一位小數(shù))

(3)改造后的電熱毯，在低溫檔位時(shí)工作10 min，R₀消耗的電能．

Answer 1

答案：
解析：

講析及答案：(1)燈泡的電阻為 　　RL＝＝＝1936 Ω， 　　R0兩端的電壓為 　　U0＝U－UL＝220 V－176 V＝44 V， 　　由于R0與燈泡串聯(lián)，所以 　　R0＝RL＝×1936 Ω＝484 Ω， 　　原電熱毯的額定功率為 　　P額＝＝＝100 W． 　　(2)改造后的電熱毯在低溫檔位時(shí)，R0與Rx串聯(lián)，總發(fā)熱功率為 　　P＝0.6　P額＝100 W×0.6＝60 W， 　　電路的總電阻為 　　R＝＝＝806.7 Ω， 　　Rx＝R－R0＝806.7 Ω－484 Ω＝322.7 Ω． 　　(3)改造后的電熱毯，在低溫檔位時(shí)工作10 min，R0消耗電能為 　　W0＝P0t＝I2R0t＝()2×484 Ω×600 s＝21600 J． 　　點(diǎn)評(píng)：本題以電熱毯多檔位的改造問題為素材，考查同學(xué)們對(duì)設(shè)計(jì)新穎電路的解決能力，同時(shí)引導(dǎo)同學(xué)們善于發(fā)現(xiàn)身邊的物理問題和解決實(shí)際問題．