分析 (1)根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,当电路中电阻最小时,该电热课椅消耗的电功率最大,结合电路图判断电路的最小电阻并求出此时的功率;
(2)先判断出中温档时电路的连接方式,再根据Q=W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t求出电热课椅在10秒内产生的热量;
(3)先判断出低温档时的电路连接方式,再根据Q=W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t求出电热课椅在10秒内产生的热量,再求热量比.
解答 解:(1)S2接a触点时,
电路为R3的简单电路,电路中的电阻最小,根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,此时脚踏处于高温档位,电热课椅消耗的功率最大;
P高温=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{3}}$=$\frac{(220V)^{2}}{484Ω}$=100W.
(2)S2接c触点时,
R3与较小的电阻R2串联在电路中,脚踏处于中温档;
电热课椅在10秒内产生的热量:
Q中=W=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}+{R}_{3}}$t=$\frac{(220V)^{2}}{121Ω+484Ω}$×10s=800J;
(3)S2接b触点时,R3与较大的电阻R1串联在电路中,脚踏处于低温档;
在t时间内电流通过坐垫产生的热量为:Q1=$(\frac{U}{{R}_{3}+{R}_{1}})$2•R1 t
S2接c触点时,R3与较小的电阻R2串联在电路中,脚踏处于中温档;
在t时间内电流通过坐垫产生的热量为:Q2=$(\frac{U}{{R}_{2}+{R}_{3}})^{2}$•R2 t
则脚踏分别在低温档、中温档工作时,相同时间内电流通过坐垫产生的热量之比是:
Q1:Q2=$(\frac{U}{{R}_{3}+{R}_{1}})^{2}$•R1 t:$(\frac{U}{{R}_{2}+{R}_{3}})^{2}$•R2 t=$\frac{({R}_{2}+{R}_{3})^{2}•{R}_{1}}{({R}_{3}+{R}_{1})^{2}•{R}_{2}}$=363:605.
答:(1)该电热课椅消耗的最大功率是100瓦;
(2)当脚踏处于中温档时,电热课椅在10秒内产生的热量是800焦;
(3)脚踏分别在低温档、中温档工作时,相同时间内电流通过坐垫产生的热量之比是363:605.
点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、热量的计算;关键是电功率公式的灵活应用和脚踏状态的判断,以及电路图串并联的分析.
科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:多选题
A. | 电路中电源电压为24V | |
B. | 电阻R1的阻值为27Ω | |
C. | 断开S1后,电压表的示数变小 | |
D. | 断开S1前后,电路消耗的总功率之比为2:1 |
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 12.5g | B. | 10g | C. | 8g | D. | 无法确定 |
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | ①③ | B. | ②③④ | C. | ①②③ | D. | ①②③④ |
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