如图,是一个电热毯示意电路图.R0是电热毯中的电阻丝,R是与电热毯与电阻丝串联的电阻.电热毯上标有“220V 

问题描述:

如图,是一个电热毯示意电路图.R0是电热毯中的电阻丝,R是与电热毯与电阻丝串联的电阻.电热毯上标有“220V 100W”字样,S是控制电热毯处于加热状态或保温状态的开关.

(1)用学过的公式推理说明开关S断开时,电热毯是处于加热状态还是保温状态?
(2)若要求在保温时电流通过电阻丝R0每分钟有60J的电能转化为内能,电阻R的阻值是多大?
1个回答 分类:物理 2014-11-26

问题解答:

我来补答
(1)R0一定,t一定时,电热毯功率大时,处于加热状态.
根据公式P=I2R  可知:
S闭合时,R0发热功率:P0=I20=(
U
R0)2R0   ①
S断开时,P′0=I20=(
U
R+R0)2R0  ②
比较①②两式得P0>P0′.
所以S闭合,电热毯处于加热状态.S断开,电热毯处于保温状态.
(2)根据“220V  100W”可得:R0=
U额2
P额=
(220V)2
100W=484Ω   
保温时:电阻R0两端电压为U0. 
Q0=
U02
R0t
已知:Q0=60J t=1 min=60 s 
则U0=

Q0R0
t=

60J×484Ω
60s=22V.
所以R上分到的电压为UR=U-U0=220-22=198V
根据
UR
U0=
R
R0
解得:R=4356Ω
答:(1)开关S断开时,电热毯处于保温状态;
(2)若要求在保温时电流通过电阻丝R0每分钟有60J的电能转化为内能,电阻R的阻值是4356Ω.
 
 
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