如图,是一个电热毯示意电路图.R0是电热毯中的电阻丝,R是与电热毯与电阻丝串联的电阻.电热毯上标有“220V 100W”字样,S是控制电热毯处于加热状态或保温状态的开关.
(1)用学过的公式推理说明开关S断开时,电热毯是处于加热状态还是保温状态?
(2)若要求在保温时电流通过电阻丝R0每分钟有60J的电能转化为内能,电阻R的阻值是多大? 物理
网友回答
【答案】 (1)R0一定,t一定时,电热毯功率大时,处于加热状态.
根据公式P=I2R 可知:
S闭合时,R0发热功率:P0=I2R 0=(UR0)2R0 ①
S断开时,P′0=I2R 0=(UR+R0)2R0 ②
比较①②两式得P0>P0′.
所以S闭合,电热毯处于加热状态.S断开,电热毯处于保温状态.
(2)根据“220V 100W”可得:R0=U额2P额=(220V)2100W=484Ω
保温时:电阻R0两端电压为U0.
Q0=U02R0t
已知:Q0=60J t=1 min=60 s
则U0=
【问题解析】
(1)根据S断开时推导出此时的功率和当S闭合时的功率比较即可得出答案;(2)先根据“220V 100W”求出电热毯的电阻,再根据每分钟有60J的电能转化为内能求出通过它的电流,从而求出R0两端的电压,然后利用串联分压的规律求出R上分到的电压,再利用R=UI即可求出电阻R的阻值. 名师点评 本题考点 电功、电功率;焦耳定律. 考点点评 此题主要考查学生对电功率的计算,串联电路的电压规律,电阻,电功计算公式的应用等知识点的理解和掌握,此题涉及的知识点较多,有点难度,属于难题.
【本题考点】
电功、电功率;焦耳定律. 考点点评 此题主要考查学生对电功率的计算,串联电路的电压规律,电阻,电功计算公式的应用等知识点的理解和掌握,此题涉及的知识点较多,有点难度,属于难题.