解题思路:(1)根据图中S闭合时,电路中只有R0工作,S断开时,R与R0串联在电路中,R要分去一部分电压,电热毯处于低温状态;
(2)知道电热毯的额定电压和额定功率,根据P=
U
2
/R]求出R0的阻值;
(3)当电热毯处于低温挡时,R与R0串联在电路中,已知R0的阻值、通过的电流、通电时间,利用焦耳定律求出在10s内R0产生的热量;
(4)求出了在10s内R0产生的热量Q,而Q放=Q,根据Q放=mq求酒精的质量.
(1)根据图示,当S闭合时,只有R0在电路中,电热毯处于高温档;当S断开时,R与R0串联在电路中,R分去一部分电压,因此电热毯处于低温状态.
(2)根据P=
U2
R可得,发热电阻丝R0的阻值:
R0=
U2
P=
(220V)2
40W=1210Ω.
(3)∵串联电路中各处的电流相等,
∴当电热毯处于低温挡时,在10s内R0产生的热量:
Q=I2R0t=(0.1A)2×1210Ω×10s=121J.
(4)由题知,Q放=Q=121J,
∵Q放=mq,
需要酒精:m=
Q放
q=[121J
3.0×107J/kg≈4.03×10-6kg.
答:(1)要使电热毯处于低温档,开关应处于断开状态;
(2)发热电阻丝R0的阻值是1210Ω;
(3)10s内电阻丝R0产生的热量是121J;
(4)需要完全燃烧4.03×10-6kg的酒精.
点评:
本题考点: 电功率与电压、电流的关系;燃料的热值;电功率与电能、时间的关系.
考点点评: 本题主要考查学生对电功率公式、焦耳定律、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用,涉及到电路的动态分析,知识点较多,有点难度,属于难题.
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