Question

下圖是一種調溫型電熱毯的電路示意圖，R₁和R₂是兩根相同的電熱絲。圖中虛線框內是“三刀四檔”滑動式調溫開關，“三刀”（即AB、CD、EF三個滑片）只能同時并排向左或向右滑動，使開關處于“1”、“2”、“3”、“4”檔中的某一檔位上。當開關處于“4”檔時，電熱毯不發熱；當開關處于其他三檔中的某一檔位時，電熱毯的最小發熱功率為30W。

（1）電熱毯以最小發熱功率工作時，流過電路中的電流為      A。（結果保留兩位小數）
（2）開關分別處于“1”、“2”檔時，電熱毯的發熱功率分別為      W、      W。
（3）開關分別處于“3”檔時，電熱毯工作30分鐘產生的熱量是多少焦？

Answer 1

（1）0.14；（2）120；60；（3）當開關位于“3”檔時，R₁與R₂串聯，電熱毯功率為30W。∴Q=W=Pt=30W×30×60s=5．4×10⁴J

解析考點：焦耳定律。
分析：（1）由于電熱毯最小發熱電功率為30W，故由公式P=UI可得，電路中的電流I=A≈0.14A；（2）當開關處于“1”檔時，我們試著將滑片滑到“1”的位置，發現兩個電阻是并聯在電路中的，由于電熱毯最小電功率時是串聯的，即30W=，故當兩個電阻關聯時的電功率P=，聯立以上兩式解之得P=120W；同理當開關處于“2”檔時，電路只有一個R₂接入電路中，故此時的發熱功率P′=，解之得P′=60W；（3）當開關處于“3”檔時，電路中兩個電阻串聯，發熱的電功率最小，其大小為30W，故產生的熱量Q=W=Pt=30W×30×60s=5.4×10⁴J。