Question

6．如圖甲是小英買的某品牌的電熱毯，圖乙是該電熱毯的電路原理圖，其中R₀和R₁為電熱絲，高溫?fù)豕β蕿?10W．電熱毯上的銘牌如圖丙所示（不考慮溫度對(duì)電阻的影響）．

（1）R₀的阻值多大？
（2）已知R₀=R₁，則當(dāng)電熱毯處于保溫檔時(shí)，電熱絲R₀的實(shí)際功率多大？在保溫檔工作20min，R₀產(chǎn)生的熱量是多少？

Answer 1

分析 （1）當(dāng)閉合S和S₁時(shí)，電阻R₁被短路，電路中只有R₀，此時(shí)電功率較大，為高溫檔，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可計(jì)算出R₀的值；
（2）當(dāng)S閉合，S1斷開(kāi)時(shí)，電熱毯處于保溫檔，計(jì)算出電路中的電流值，根據(jù)公式P=I²R計(jì)算出R₀的實(shí)際功率；
由Q=I²Rt=Pt可計(jì)算出R₀產(chǎn)生的熱量．

解答 解：（1）當(dāng)閉合S和S₁時(shí)，電阻R₁被短路，電路中只有R₀，此時(shí)電功率較大，為高溫檔，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：
R₀=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{熱}}$=$\frac{（220V）^{2}}{110W}$=440Ω；
（2）當(dāng)S閉合，S₁斷開(kāi)時(shí)，兩個(gè)電阻串聯(lián)，此時(shí)電路中的總功率較小，電熱毯處于保溫檔，此時(shí)電路中的電流為：
I′=$\frac{U}{{R}_{0}+{R}_{1}}$=$\frac{220V}{440Ω+440Ω}$=0.25A
所以R0的實(shí)際功率為：P₀′=（0.25A）²×440Ω=27.5W；
Q=W=P₀′t=27.5W×20×60s=3.3×10⁴J．
答：（1）R₀的阻值為440Ω；
（2）電熱絲R₀的實(shí)際功率為27.5Ω；R₀產(chǎn)生的熱量是3.3×10⁴J．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了有關(guān)電功率的計(jì)算，解決此題的關(guān)鍵是能夠熟練掌握公式并能夠分析出加熱和保溫狀態(tài)．