下图是一种调温型电热毯的电路示意图,R1和R2是两根相同的电热丝。图中虚线框内是“三刀四档”滑动式调温开关,“三刀”(即AB、CD、EF三个滑片)只能同时并排向左或向右滑动,使开关处于“1”、“2”、“3”、“4”档中的某一档位上。当开关处于“4”档时,电热毯不发热;当开关处于其他三档中的某一档位时,电热毯的最小发热功率为30W。
(1)电热毯以最小发热功率工作时,流过电路中的电流为 A。(结果保留两位小数)
(2)开关分别处于“1”、“2”档时,电热毯的发热功率分别为 W、 W。
(3)开关分别处于“3”档时,电热毯工作30分钟产生的热量是多少焦?
答案:
(1)0.14;(2)120;60;(3)当开关位于“3”档时,R1与R2串联,电热毯功率为30W。∴Q=W=Pt=30W×30×60s=5.4×104J
【解析】
考点:焦耳定律。
分析:(1)由于电热毯最小发热电功率为30W,故由公式P=UI可得,电路中的电流I=A≈0.14A;(2)当开关处于“1”档时,我们试着将滑片滑到“1”的位置,发现两个电阻是并联在电路中的,由于电热毯最小电功率时是串联的,即30W=,故当两个电阻关联时的电功率P=,联立以上两式解之得P=120W;同理当开关处于“2”档时,电路只有一个R2接入电路中,故此时的发热功率P′=,解之得P′=60W;(3)当开关处于“3”档时,电路中两个电阻串联,发热的电功率最小,其大小为30W,故产生的热量Q=W=Pt=30W×30×60s=5.4×104J。