Question

如图是一条电热毯电路的示意图，R₀是发热电阻丝，R是串联在电路中的电阻，S是控温开关．电热毯铭牌上标有“220V 40W”字样，问：（不考虑温度对电阻值的影响）
（1）要使电热毯处于低温挡，开关S应处于什么状态？（不用阐明理由）
（2）发热电阻丝R₀的阻值是多大？
（3）当电热毯处于低温挡时，电路中的电流为0.1A，则在20min内R₀产生的热量是多少？

Answer 1

分析：（1）分析开关S闭合时电路为R₀的简单电路，开关S断开时两电阻串联此时电路中的总电阻最大，根据P=

U2

R

可知低温档位时开关S断开；
（2）知道电热毯的额定电压和额定功率，根据P=

U2

R

求出发热电阻丝R₀的阻值；
（3）根据串联电路的电流特点和焦耳定律求出在20min内R₀产生的热量．

解答：解：（1）要使电热毯处于低温挡，开关S应处于断开状态．
（2）根据P=

U2

R

可得，发热电阻丝R₀的阻值：
R₀=

U2

P

=

(220V)2

40W

=1210Ω；
（3）∵串联电路中各处的电流相等，
∴当电热毯处于低温挡时，在20min内R₀产生的热量：
Q=I²R₀t=（0.1A）²×1210Ω×20×60s=14520J．
答：（1）要使电热毯处于低温挡，开关S应处于断开状态；
（2）发热电阻丝R₀的阻值是1210Ω；
（3）当电热毯处于低温挡时，电路中的电流为0.1A，则在20min内R₀产生的热量是14520J．

点评：本题考查了电功率公式和焦耳定律的应用，关键是开关S闭合、断开时电热毯所处状态的判断．