Question

某电热毯只有一个档位，使用不方便．小明想用一电阻丝作发热体与其串联，将它改造成有两个挡位的电热毯．已知原电热毯的额定电压为220 V，为了测定它的额定功率，小明把它与一个标有“220 V　25 W”的灯泡串联在家庭电路中(如图甲所示)，电压表的示数为176 V．(电源电压恒为220 V，不考虑温度对电阻阻值的影响)

求：(1)原电热毯的额定功率．

(2)为了使改造后的电热毯(如图乙所示)在低温档位时的总发热功率为原电热毯额定功率的五分之三，小明需一个阻值多大的电阻丝．(保留一位小数)

(3)改造后的电热毯，在低温档位时工作10 min，R₀消耗的电能．

Answer 1

答案：
解析：

讲析及答案：(1)灯泡的电阻为 　　RL＝＝＝1936 Ω， 　　R0两端的电压为 　　U0＝U－UL＝220 V－176 V＝44 V， 　　由于R0与灯泡串联，所以 　　R0＝RL＝×1936 Ω＝484 Ω， 　　原电热毯的额定功率为 　　P额＝＝＝100 W． 　　(2)改造后的电热毯在低温档位时，R0与Rx串联，总发热功率为 　　P＝0.6　P额＝100 W×0.6＝60 W， 　　电路的总电阻为 　　R＝＝＝806.7 Ω， 　　Rx＝R－R0＝806.7 Ω－484 Ω＝322.7 Ω． 　　(3)改造后的电热毯，在低温档位时工作10 min，R0消耗电能为 　　W0＝P0t＝I2R0t＝()2×484 Ω×600 s＝21600 J． 　　点评：本题以电热毯多档位的改造问题为素材，考查同学们对设计新颖电路的解决能力，同时引导同学们善于发现身边的物理问题和解决实际问题．