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某电热毯只有一个挡位,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...

某电热毯只有一个挡位,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220V,为了测定它的额定功率,小明把它与一个标有“220V 25W”灯泡串联在家庭电路中(如图1所示),电压表的示数为176V.(电源电压恒为220V,不考虑温度对电阻阻值的影响)
求:(1)原电热毯的额定功率多大?
(2)为了使改造后的电热毯(如图2所示)在低温挡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,在低温挡位时工作10min,R消耗多少电能?
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(1)已知灯泡的额定电压和额定功率根据公式可求灯泡电阻,已知电源电压不变,可求电热毯的电压,因为二者串联,电流相等,根据公式可求电热毯的电阻,原电热毯的额定功率根据公式可求. (2)开关断开时,两电阻串联,电路电阻最大,电源电压不变,电路消耗功率最小,电热毯在低温档,电热毯的额定功率已知,可求现在的实际功率,根据公式求出电路总电阻,进一步求出电阻丝的阻值. (3)已知改造后的电热毯在低温档时的功率和总电阻,可求此时电路的电流,再根据公式W=I2Rt可求R消耗的电能. 【解析】 (1)灯泡电阻, R两端的电压U=U-UL=220V-176V=44V, 由于R与灯泡L串联 所以. 原电热毯的额定功率. 答:原电热毯的额定功率为100W. (2)改造后的电热毯在低温档时,R与RX串联, 总发热功率P===60W. 电路的总电阻, 电阻丝的阻值RX=R-R=806.7Ω-484Ω=322.7Ω. 答:需串联一个322.7Ω的电阻丝. (3)改造后的电热毯在低温档时,R消耗的电能 . 答:R消耗的电能21600J.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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