图是一种调温型电热毯的电路示意图,R1和R2是两根相同的电热丝.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

发布时间:2020-08-07 00:41:57

图是一种调温型电热毯的电路示意图,R1和R2是两根相同的电热丝.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,电热毯的最小发热功率为30W.
(1)电热毯以最小发热功率工作时,流过电路中的电流为______A.(结果保留两位小数)
(2)开关分别处于“1”、“2”档时,电热毯的发热功率分别为______W、______W.
(3)开关分别处于“3”档时,电热毯工作30分钟产生的热量是多少焦?

网友回答

解:(1)根据P=UI可得,电热毯以最小发热功率工作时流过电路中的电流:
I===A≈0.14A;
(2)由电路图可知,当开关位于“3”档时,R1与R2串联,处于低档位,
根据欧姆定律可得,电路中的总电阻:
R===Ω,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,且R1和R2是两根相同的电热丝
∴R1=R2==Ω;
当开关处于“1”档时,R1与R2并联,处于高档位,
∵并联电路中各支路两端的电压相等,
∴电热毯的发热功率:
P大=+=+=120W;
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:
P中===60W;
(3)当开关位于“3”档时,R1与R2串联,电热毯功率为30W,
电热毯工作30分钟产生的热量:
Q=W=Pt=30W×30×60s=5.4×104J.
答:(1)0.14;
(2)120;60;
(3)电热毯工作30分钟产生的热量为5.4×104J.
解析分析:(1)知道电热毯的最小发热功率,根据P=UI求出此时流过电路中的电流;
(2)由电路图可知,当开关位于“3”档时,R1与R2串联,根据P=可知处于低档位,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出每根电热丝的阻值;
当开关处于“1”档时,R1与R2并联,电路中的电阻最小,根据P=可知处于高档位,根据并联电路的电压特点和P=分别求出每根电阻丝的功率,两者之和即为此时电路的总功率;
当开关处于“2”档时,电路为R2的简单电路,根据P=可知处于中档位,根据P=求出电功率;
(3)开关分别处于“3”档时,电热毯的发热功率最小,根据Q=W=Pt求出电热毯工作30分钟产生的热量.

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.
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