导思学案期末复习寒假作业物理深圳专版
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5.某科技兴趣小组用一个88 Ω的电阻R₁、开关、导线等器材制作了一个电烤箱，先将电烤箱接入电压为220 V的家庭电路，简化电路如图甲所示，闭合开关，求：
(1)通过R₁的电流；
(2)R₁消耗的电功率；
(3)小组发现烤熟蛋糕耗费时间过长，为解决这个问题，小组找来一个相同规格的电阻R₂进行改装。
①你认为应按照图 （选填“乙”或“丙”）进行改装；
②闭合开关S后，通电10 min，求改装后电烤箱产生的热量。
答案：(1)电流I=U/R₁=220V/88Ω=2.5A
(2)电功率P=UI=220V×2.5A=550W
(3)①乙
②改装后两电阻并联，总电阻R_总=R₁R₂/(R₁+R₂)=88Ω×88Ω/(88Ω+88Ω)=44Ω
时间t=10min=600s
热量Q=U²t/R_总=(220V)²×600s/44Ω=6.6×10⁵J
6.某兴趣小组受北京冬奥会亮相的“创可贴式体温计”(如图甲)启发，设计了一个温度检测、报警装置。其感温区的电路如图乙所示，电源电压恒为4.5 V，R₀是阻值为15 Ω的定值电阻，Rₜ为热敏电阻，Rₜ的阻值与温度t的关系如图丙所示，当温度升高到37℃时，电压表的示数刚好是3 V，开始报警。
(1)求当温度升高到37℃时，Rₜ的阻值及电路中的电流；
(2)求当温度升高到37℃时，电路消耗的总电功率；
(3)若电路中允许通过的最大电流是180 mA，则此装置能测量的最高温度是多少？
答案：(1)由图乙知Rₜ与R₀串联，电压表测R₀电压。
电流I=U₀/R₀=3V/15Ω=0.2A
Rₜ两端电压Uₜ=U-U₀=4.5V-3V=1.5V
Rₜ=Uₜ/I=1.5V/0.2A=7.5Ω
(2)总功率P=UI=4.5V×0.2A=0.9W
(3)最大电流I_max=180mA=0.18A
总电阻R_total=U/I_max=4.5V/0.18A=25Ω
Rₜ_min=R_total-R₀=25Ω-15Ω=10Ω
由图丙知，Rₜ=10Ω时对应温度为35℃，故最高温度35℃。
