小强在冬天给奶奶买了一张普通的电热毯.额定电压为220V.电热毯由发热电阻R1和R2组成.R1=1936Ω．如图甲.乙所示.利用开关S接通不同的触点a.b可以使电热毯分为慢热档和快热档.快热档的额定电功率为100W．求:(1)电热毯慢热档的电功率,(2)奶奶在使用时一般是先用快热档位.因为升温快.升到合适温度后再手动调到慢热档位.这样睡觉时也不会觉� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 初中物理 > 题目详情

15．小强在冬天给奶奶买了一张普通的电热毯，额定电压为220V，电热毯由发热电阻R₁和R₂组成（两个电阻的阻值都不变），R₁=1936Ω．如图甲、乙所示，利用开关S接通不同的触点a、b可以使电热毯分为慢热档和快热档，快热档的额定电功率为100W．求：

（1）电热毯慢热档的电功率；
（2）奶奶在使用时一般是先用快热档位，因为升温快，升到合适温度后再手动调到慢热档位，这样睡觉时也不会觉得太热，小强觉得这样做很麻烦，于是就设计了一个能调节和自动控制温度的温控电路，如图乙所示，电源电压为12V，R_t为热敏电阻（安装在电热毯内），其阻值随温度变化的图线如图丙所示，R是一个最大阻值为10kΩ的滑动变阻器，当温控电路的两接入点c，d间的电压U_cd小于3V时，温控电路将使开关S自动接通触点b，当U_cd大于4V时，温控电路将使开关S自动接通触点a．小强想通过调节滑动变阻器的阻值来达到调节温度的作用，假设要控制温度不超过30℃，此时滑动变阻器接入电路的阻值应为多大？
（3）在第（2）问中，若把滑动变阻器的滑片调到中点，求此时电热毯的温度可以被控制的范围．

分析（1）由电路图可知，开关S接b时，电路为R₂的简单电路，电路中的电阻最小，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，电热毯的功率最大，处于快热档，根据R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出R₂的阻值；开关S接a时，R₁与R₂串联，电路的总电阻最大，功率最小，电热毯处于慢热状态，根据电阻的串联和P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出电热毯慢热档的电功率；
（2）由题意可知，当U_cd=4V时，电热毯的温度为30℃，根据串联电路的电压特点求出R_t两端的电压，根据图象读出R_t的阻值，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出此时滑动变阻器接入电路的阻值；
（3）把滑动变阻器的滑片调到中点，当U_cd=4V时电热毯的温度最高，当U_cd=3V时电热毯的温度最低，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出热敏电阻的阻值，从图象中读出对应的温度，然后得出答案．

解答解：（1）由电路图可知，开关S接b时，电路为R₂的简单电路，电热毯处于快热档，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，R₂的阻值：
R₂=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{快}}$=$\frac{（220V）^{2}}{100W}$=484Ω；
开关S接a时，R₁与R₂串联，电热毯处于慢热状态，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电热毯慢热档的电功率：
P=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1936Ω+484Ω}$=20W；
（2）由题意可知，当U_cd=4V时，电热毯的温度为30℃，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R_t两端的电压：
U_t=U-U_cd=12V-4V=8V，
由图象可知，热敏电阻R_t=15kΩ=1.5×10⁴Ω，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，电路中的电流：
I=$\frac{{U}_{cd}}{R}$=$\frac{{U}_{t}}{{R}_{t}}$，即$\frac{4V}{R}$=$\frac{8V}{1.5×1{0}^{4}Ω}$，
解得：R=7.5×10³Ω=7.5kΩ；
（3）把滑动变阻器的滑片调到中点，接入电路中的电阻R′=5kΩ=5×10³Ω，
当U_cd=4V时电热毯的温度最高，此时R_t两端的电压U_t=8V，
此时电路中的电流：
I′=$\frac{{U}_{cd}}{R′}$=$\frac{{U}_{t}}{{R}_{t}′}$，即$\frac{4V}{5×1{0}^{3}Ω}$=$\frac{8V}{{R}_{t}′}$，
解得：R_t′=1×10⁴Ω=10kΩ，
由图象可知，电热毯的最高温度为45℃，
当U_cd′=3V时电热毯的温度最低，此时R_t两端的电压：
U_t′=U-U_cd′=12V-3V=9V，
此时电路中的电流：
I″=$\frac{{U}_{cd}′}{R′}$=$\frac{{U}_{t}′}{{R}_{t}″}$，即$\frac{3V}{5×1{0}^{3}Ω}$=$\frac{9V}{{R}_{t}″}$，
解得：R_t″=1.5×10⁴Ω=15kΩ，
由图象可知，电热毯的最高温度为30℃，
所以，电热毯的温度可以被控制的范围为30℃～45℃．
答：（1）电热毯慢热档的电功率为20W；
（2）要控制温度不超过30℃，此时滑动变阻器接入电路的阻值应为7.5kΩ；
（3）若把滑动变阻器的滑片调到中点，此时电热毯的温度可以被控制的范围为30℃～45℃．

点评本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是电热毯档位和对应电路连接方式的判断以及从图象中获取热敏电阻与对应的温度关系．

练习册系列答案

贵州专版寒假作业吉林人民出版社系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：初中物理 来源： 题型：解答题

5．

小强同学用如图所示的电路，研究通过导体的电流与其两端电压、导体电阻间的关系．若保持电源电压的大小和电阻箱R₁的阻值不变，移动滑动变阻器R₂的金属滑片P，可测得不同的电流、电压值，如表1所示．然后，他不断改变电阻箱R₁的阻值，并测得相应的电流值，如表2所示．
表1

实验序号	U₁/V	I/A
①	1	0.2
②	1.5	0.3
③	2	0.4

表2

实验序号	R₁/Ω	I/A
①	3	0.5
②	6	0.33
③	9	0.25

（1）分析表1中的数据可知电阻一定时，电流与电阻成反比：
（2）分析表2中的数据可知：电流与电阻的乘积不同（选填“相同”或“不同”），这与欧姆定律不符（选填“相符”或“不符”），其原因是移动滑动变阻器R₂的金属滑片P时，没有保持电阻两端的电压不变．

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：选择题

6．夏天扇扇子，会使人感到凉快的原因是（　　）

	A．	使人体周围的空气温度降低
	B．	加快人体的血液循环
	C．	加快人体周围的空气流动，使人身上的汗蒸发加快
	D．	通过扇扇子这种运动，使心灵平静，心静自然凉

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：解答题

3．（1）如图甲所示，一个凸透镜的主光轴与平静水面重合，F为凸透镜的焦点．请画出图中光线在凸透镜左侧的入射光线以及图中光线进入水中的折射光线．
（2）如图乙所示，一个足球静止在水平地面上，请画出它受力的示意图．

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：选择题

10．如图所示，电源电压恒定不变，下列说法正确的是（　　）

	A．	当S₁闭合S₂断开时电压表没有示数
	B．	当先闭合S₁，再闭合S₂后，滑动变阻器的滑片不动，电压表与电流表A₂示数的比值变大
	C．	当S₁、S₂都闭合时，滑动变阻器的滑片向左移动过程中，灯泡变暗，电流表A₁变小
	D．	当S₁、S₂都闭合时，滑动变阻器的滑片向左移动过程中，电流表A₂和A₁的差值变小

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：解答题

20．

如图所示，电源电压为12V保持不变，小灯泡L上标有“6V 3W”字样．闭合开关，要使小灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路的阻值为多大？

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：解答题

7．某家庭用燃气热水器将质量为50kg、温度为22℃的自来水加热到52℃，消耗的天然气体积为0.5m³（假设天然气完全燃烧）．已知天然气的热值为3.2×10⁷J/m³，求：
（1）天然气完全燃烧放出的热量；
（2）水吸收的热量；
（3）该热水器工作的效率；
（4）若由阻值24.2Ω的电热丝接入家庭电路来加热这些水，使热水器中的水由22℃加热到52℃，且电热丝产生热量的90%被水吸收，则电热丝需正常工作多长时间？

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：填空题

4．有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示．把它们串联在电路中，如图乙所示．闭合开关S，这时电流表的示数为0.2A，元件A的电阻为10Ω，元件B的电阻为12.5Ω，电源电压为4.5V．若把它们并联接在电压为2.5V的电源上，电路消耗的总功率为1.125W．

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：填空题

5．

如图所示的电路中，电源电压保持不变，R₁=3R₂，闭合S、S₁，断开S₂时电压表示数为7V，此时R与R₁的连接方式是串联（选填“串联”或“并联”）；闭合S、S₂，断开S₁时，电压表示数为12V，若电阻R消耗的功率为P，电阻R₂消耗的功率为P₂，则P：P₂为9：5．

查看答案和解析>>

同步练习册答案

练习册

高中

初中

小学