Question

【題目】一個電熱毯的簡易電路圖如圖所示，R1是電熱毯的電熱絲，R2是定值電阻．該電熱毯有高、低溫兩個擋，高溫?fù)豕β蕿?10W．求：

（1）開關(guān)S閉合時，電熱毯處于什么擋？
（2）R1的阻值；
（3）該電熱毯處于高溫?fù)鯐r，10min消耗的電能；
（4）已知R2的阻值為660Ω，當(dāng)電熱毯處于低溫?fù)鯐r，R1的實際功率為多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：由電路圖可知，開關(guān)閉合時，只有電阻R1接入電路，

此時電路電阻最小，電源電壓一定，由P= 可知此時電功率最大，

因此開關(guān)S閉合時，電熱毯處于高溫?fù)?/span>

（2）解：由P= 得電阻：

R1= = =440Ω

（3）解：電熱毯處于高溫加熱狀態(tài)時，時間t=10min=600s，

由P= 得消耗的電能：

W=P高t=110W×600s=6.6×104J

（4）解：當(dāng)電熱毯處于低溫加熱狀態(tài)時，R1、R2串聯(lián)，總電阻R總=R1+R2=440Ω+660Ω=1100Ω，

電路中的電流I= = =0.2A，

則R1的實際功率P實=I2R1=（0.2A）2×440Ω=17.6W

【解析】（1）根據(jù)公式P= 可知，電源電壓不變，電路電阻越大，電功率越小，由電路圖可知，兩電阻串聯(lián)時電阻最大，功率最小，只有一個電阻工作時，電阻最小，功率最大；（2）知道電源電壓U和高溫?fù)豕β蔖高 ， 根據(jù)R1= 可求出R1的阻值；（3）知道高溫?fù)豕β蔖高和時間t，直接利用W=Pt即可求出消耗的電能；（4）當(dāng)電熱毯處于低溫加熱狀態(tài)時，R1、R2串聯(lián)，先利用I= 求出電路中的電流，然后再利用P=I2R求出R1的實際功率．
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解電功的計算的相關(guān)知識，掌握電功計算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒），以及對電功率的計算公式的理解，了解計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．