Question

16．如图所示是一电热毯电路的示意图，R₀是电热毯发热电阻丝，R是串联在电路中的定值电阻，S是温控开关，开关上标有“高（温）、低（温）、关”的字样．已知电热毯高温档的功率为110W．（忽略温度对电阻的影响，电源两端电压不变）?
（1）要使电热毯处于高温档，则开关S的动触片应置于a、b、c哪个触点？????
（2）若电热毯处于高温档，每天正常工作5h，则一个月（按30天算）消耗多少千瓦时的电能？
（3）若R的阻值为660Ω，当电热毯处于低温加热状态时，R₀的实际功率是多少？

Answer 1

分析 （1）由公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，当连入的电阻小时，电功率大，由此可知高温档时开关S的动触片应置于触点c；
（2）电热毯处于高温档时，只有R₀接入，利用W=Pt求解；
（3）由高温档功率和电压可求电热丝的电阻，结合欧姆定律求出电流，利用P=I²R求出实际功率．

解答 解：（1）由公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，动触片置于c点时只有R₀接入，此时电功率最大；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可得：
W=Pt=0.11kW×5×30h=16.5kW•h；
（3）因为P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，
所以R₀=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{高}}$=$\frac{（220V）^{2}}{110W}$=440Ω；
在低温档时R串联接入电路
R_总=R+R₀=660Ω+440Ω=1100Ω
则电路中的电流为：I=$\frac{U}{{R}_{总}}$=$\frac{220V}{1100Ω}$=0.2A；
故R₀的实际功率为：P_实=I²R₀=（0.2A）²×440Ω=17.6W．
答：（1）要使电热毯处于高温档，则开关S的动触片置于触点c；
（2）若电热毯处于高温档时，每天工作5小时，则一个月（按30天算）要消耗16.5千瓦时电能；
（3）若R的阻值为660Ω，当电热毯处于低温加热状态时，R₀的实际功率是17.6W．

点评 此题主要考查学生对于电功率的理解和掌握，主要理解由公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，电压相同时，电阻R越小，电功率越大．