Question

如圖是一條電熱毯電路的示意圖，R₀是發(fā)熱電阻絲，R是串聯(lián)在電路中的電阻，S是控溫開(kāi)關(guān)．電熱毯銘牌上標(biāo)有“220 40W”字樣，問(wèn)：（不考慮溫度對(duì)電阻值的影響）
（1）要使電熱毯處于低溫?fù)�，開(kāi)關(guān)S應(yīng)處于什么狀態(tài)？（不用闡明理由）
（2）發(fā)熱電阻絲R₀的阻值是多大？
（2）當(dāng)電熱毯處于低溫?fù)鯐r(shí)，電路中的電流為0.1A，則在20min內(nèi)R₀產(chǎn)生的熱量是多少？
（4）需要完全燃燒多少kg酒精才能和（3）中R₀產(chǎn)生的熱量相等？（不計(jì)熱損失，酒精的熱值為3.0×10⁷J/kg）

Answer 1

（1）斷開(kāi)（2）1210Ω（3）14520J（4）4.84×10^﹣4kg

解：
（1）根據(jù)圖示，當(dāng)S閉合時(shí)，只有R₀在電路中，電熱毯處于高溫檔；當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，R與R₀串聯(lián)在電路中，由P=可知電熱毯處于低溫狀態(tài)，
答：要使電熱毯處于低溫檔，開(kāi)關(guān)應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài)．
（2）∵P=UI=，
∴R₀===1210Ω；
答：發(fā)熱電阻絲R₀的阻值是1210Ω．
（3）當(dāng)電熱毯處于低溫?fù)鯐r(shí)，R與R₀串聯(lián)在電路中，
電阻絲10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量：
Q=I²R₀t=（0.1A）²×1210Ω×20×60s=14520J，
答：20min內(nèi)電阻絲R₀產(chǎn)生的熱量是14520J；
（4）由題知，Q_放=Q=14520J，
而Q_放=mq，
需要酒精：
m===4.84×10^﹣4kg．
答：需要完全燃燒4.84×10^﹣4kg的酒精．