(2005•烟台)电热毯是农村普遍采用的取暖工具,小明使用的是一床两档(一档是100W,另一档是25W)电热毯.观察电热

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  • 解题思路:由电功率公式P=

    U

    2

    R

    的变形公式求出电热丝电阻,由电功率公式P=I2R的变形公式求出开关断开时的电路电流,由电功率P=UI的变形公式求出电热丝两端的电压,由串联电路特点求出定值电阻电压,然后求出定值电阻电功率,根据电热丝与定值电阻电功率间的关系分析答题.

    电源电压是220V,

    开关闭合时,只有电热丝接入电路,

    ∵P=

    U2

    R,

    ∴电热丝电阻R电热丝=

    U2

    P电热丝=

    (220V)2

    100W=484Ω;

    开关断开时,电热丝与电阻R串联,

    ∵P=I2R,

    ∴电路电流I=

    P电热丝′

    R=

    25W

    484Ω=[5/22]A,

    ∵P=UI,

    ∴电热丝两端电压:

    U电热丝=

    P电热丝′

    I=[25W

    5/22A]=110V,

    电阻两端电压UR=U-U电热丝=220V-110V=110V,

    电阻R消耗的功率PR=URI=110V×[5/22]A=25W,

    由此可见,电阻消耗的功率与电热丝消耗的功率相等,

    有一半的能量被浪费,此电路设计不合理.

    答:该设计要浪费掉一半的电能,因此小明的猜想不合理.

    点评:

    本题考点: 电热.

    考点点评: 熟练应用电功率公式及其变形公式,即可正确解题,设计电路时,要合理利用能源,要注意减少、甚至避免能量的浪费.

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