Question

一個電熱毯的簡易電路圖如圖所示，R₁是電熱毯的電熱絲，R₂是定值電阻．當開關S閉合時，電熱毯才處于高溫加熱狀態，額定加熱功率為110W；當開關S斷開時，電熱毯處于保溫加熱狀態．求：
（1）R₁的阻值；
（2）該電熱毯處于高溫加熱狀態時，10min消耗的電能；
（3）已知R₂的阻值為660Ω，當電熱毯處于低溫加熱狀態時，R₁的實際功率為多少？

Answer 1

解：（1）R₁===440Ω；
（2）電熱毯處于高溫加熱狀態時，10min消耗的電能：W=Pt=110W×10×60s=6.6×10⁴J；
（3）當電熱毯處于低溫加熱狀態時，R₁、R₂串聯，電路中的電流：I===0.2A；
P_實=I²R₁=（0.2A）²×440Ω=17.6W．
答：（1）R₁的阻值為440Ω；
（2）該電熱毯處于高溫加熱狀態時，10min消耗的電能為6.6×10⁴J；
（3）已知R₂的阻值為660Ω，當電熱毯處于低溫加熱狀態時，R₁的實際功率為17.6W．
分析：（1）當開關S閉合時，電熱毯才處于高溫加熱狀態，額定加熱功率為110W；又已知電壓為220V，因此直接利用R=即可求出R₁的阻值；
（2）直接利用W=Pt即可求出消耗的電能；
（3）當電熱毯處于低溫加熱狀態時，R₁、R₂串聯，先利用I=求出電路中的電流，然后再利用P=I²R求出R₁的實際功率．
點評：本題考查了串聯電路的特點、歐姆定律的計算、電功的計算以及功率的計算；關鍵是正確分析出開關斷開與閉合時電路中電阻的連接情況．