如图是一种调温型电热毯的电路示意图,R1和R2是两根相同的电阻丝.图中虚线框内是“三刀四档”滑动式调温开关,“三刀”(即

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  • 解题思路:(1)知道电热毯的最大发热功率,根据P=UI求出此时流过电路中的电流;

    (2)当开关处于“1”档时,R1与R2并联,电路中的电阻最小,根据P=

    U

    2

    R

    可知处于高档位,发热功率最大;已知发热功率和工作时间,利用公式Q=Pt得到电热毯产生的热量;

    (3)已知电阻丝阻值相同,根据电源电压和最大发热功率,利用公式

    R=

    U

    2

    P

    得到电路最小电阻,进一步得到每个电阻丝的阻值;

    由电路图可知,当开关处于“2”档时,电路为R2的简单电路,根据P=

    U

    2

    R

    可知处于中档位,根据P=

    U

    2

    R

    求出电功率;

    根据P=

    U

    2

    R

    可知处于低档位,根据P=

    U

    2

    R

    求出电功率.

    (1)根据P=UI可得,电热毯以最大发热功率工作时流过电路中的电流:

    I=

    P大

    U =

    160W

    220V≈0.73A;

    (2)开关处于“1”档时,发热功率为P=160W,

    电热毯工作20分钟产生的热量是Q=Pt=160W×20×60s=1.92×105J;

    (3)∵P=

    U2

    R,

    ∴在最大发热状态下,电路总电阻为R=

    U2

    P大=

    (220V)2

    160W=302.5Ω;

    ∴每根电阻丝的阻值为R0=2R=2×302.5Ω=605Ω;

    当开关处于“2”档时,电路为R2的简单电路,电热毯的发热功率为P=

    U2

    R2=

    (220V)2

    605Ω=80W;

    当开关位于“3”档时,R1与R2串联,电热毯的发热功率为P=

    U2

    R1R2=

    (220V)2

    605+605Ω=40W.

    答:

    (1)电热毯以最大发热功率工作时,流过电路的电流是0.73A;

    (2)开关处于“1”档时,电热毯工作20分钟产生的热量是1.92×105J;

    (3)开关分别处于“2”“3”档时,电热毯的发热功率分别为80W,40W.

    点评:

    本题考点: 电功率的计算;焦耳定律的计算公式及其应用.

    考点点评: 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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