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  • 如圖,是一個(gè)電熱毯示意電路圖.R0是電熱毯中的電阻絲,R是與電熱毯與電阻絲串聯(lián)的電阻.電熱毯上標(biāo)有“220V 100W”字樣,S是控制電熱毯處于加熱狀態(tài)或保溫狀態(tài)的開(kāi)關(guān). (1)用學(xué)過(guò)的

    如圖,是一個(gè)電熱毯示意電路圖.R0是電熱毯中的電阻絲,R是與電熱毯與電阻絲串聯(lián)的電阻.電熱毯上標(biāo)有“220V 100W”字樣,S是控制電熱毯處于加熱狀態(tài)或保溫狀態(tài)的開(kāi)關(guān).

    (1)用學(xué)過(guò)的公式推理說(shuō)明開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),電熱毯是處于加熱狀態(tài)還是保溫狀態(tài)?
    (2)若要求在保溫時(shí)電流通過(guò)電阻絲R0每分鐘有60J的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,電阻R的阻值是多大?
    物理人氣:510 ℃時(shí)間:2020-02-20 15:03:34
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)R0一定,t一定時(shí),電熱毯功率大時(shí),處于加熱狀態(tài).
    根據(jù)公式P=I2R  可知:
    S閉合時(shí),R0發(fā)熱功率:P0=I20=(
    U
    R0
    2R0   ①
    S斷開(kāi)時(shí),P′0=I20=(
    U
    R+R0
    2R0  ②
    比較①②兩式得P0>P0′.
    所以S閉合,電熱毯處于加熱狀態(tài).S斷開(kāi),電熱毯處于保溫狀態(tài).
    (2)根據(jù)“220V  100W”可得:R0=
    U2
    P
    =
    (220V)2
    100W
    =484Ω   
    保溫時(shí):電阻R0兩端電壓為U0. 
    Q0=
    U02
    R0
    t
    已知:Q0=60J t=1 min=60 s 
    則U0=
    Q0R0
    t
    =
    60J×484Ω
    60s
    =22V.
    所以R上分到的電壓為UR=U-U0=220-22=198V
    根據(jù)
    UR
    U0
    R
    R0

    解得:R=4356Ω
    答:(1)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),電熱毯處于保溫狀態(tài);
    (2)若要求在保溫時(shí)電流通過(guò)電阻絲R0每分鐘有60J的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,電阻R的阻值是4356Ω.
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