Question

15．天氣轉(zhuǎn)涼，媽媽買來(lái)電熱毯，其簡(jiǎn)化電路圖和銘牌如圖所示．R₁和R₂為發(fā)熱電阻絲．電熱毯在額定電壓下工作時(shí)；

**牌電熱毯
型號(hào)	TT150×120cm
額定電壓	220V
額定功率	88W
（低溫）	44W

（1）高溫狀態(tài)下，電路中的電流是多少？加熱10min，電路消耗的電能是多少？
（2）R₁和R₂的阻值各是多少？

Answer 1

分析 （1）已知電熱水壺的加熱功率和額定電壓，利用P=UI 可求得電路中的電流；根據(jù)P=$\frac{W}{t}$可求得電路消耗的電能；
（2）處于高溫狀態(tài)時(shí)，開關(guān)S₁、S₂均閉合，只有R₁接入電路，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$可求得R₁的阻值，處于低溫狀態(tài)時(shí)，開關(guān)S₁閉合，S₂斷開，R₁和R₂串聯(lián)接入電路，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求得R₂兩端的電壓，再利用R=$\frac{U}{I}$可求得R₂的阻值．

解答 解：
（1）處于高溫狀態(tài)時(shí)，高溫功率P₁=88W，
由P=UI可得，電路中的電流：
I₁=$\frac{{P}_{1}}{U}$=$\frac{88W}{220V}$=0.4A，
根據(jù)P=$\frac{W}{t}$可得，加熱10min電路消耗的電能：
W=P₁t=88W×10×60s=5.28×10⁴J；
（2）處于高溫狀態(tài)時(shí)，開關(guān)S₁、S₂均閉合，只有R₁接入電路，則R₁的阻值：
R₁=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{220V}{0.4A}$=550Ω；
處于低溫狀態(tài)時(shí)，開關(guān)S₁閉合，S₂斷開，R₁和R₂串聯(lián)接入電路，
由P=UI可得，此時(shí)電路中的電流：
I₂=$\frac{{P}_{2}}{U}$=$\frac{44W}{220V}$=0.2A，
R₁兩端的電壓：U₁=I₂R₁=0.2A×550Ω=110V，
則R₂兩端的電壓：U₂=U-U₁=220V-110V=110V，
由歐姆定律可得R₂的阻值：
R₂=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{110V}{0.2A}$=550Ω．
答：（1）高溫狀態(tài)下，電路中的電流是0.4A；加熱10min，電路消耗的電能是5.28×10⁴J；
（2）R₁和R₂的阻值均為550Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物理知識(shí)在生活中的應(yīng)用，由題目可以看出應(yīng)用的是基本的串聯(lián)電路和歐姆定律、電功率、熱量的計(jì)算，此類題型經(jīng)常是用來(lái)考查基本規(guī)律的．