Question

天氣越來(lái)越冷，王立華同學(xué)拿出了媽媽新買的電熱毯準(zhǔn)備鋪上．他發(fā)現(xiàn)電熱毯有高溫檔和低溫檔，于是決定探究電熱毯的內(nèi)部電路．圖中甲、乙分別為他和張曉偉同學(xué)設(shè)計(jì)的電熱毯的模擬電路圖(電阻相當(dāng)于電熱毯內(nèi)部的發(fā)熱電阻)．

(1)圖甲中定值電阻R₁＝10 Ω(置于電熱毯外部)，電熱絲R₂＝20 Ω，請(qǐng)計(jì)算低溫檔時(shí)的發(fā)熱電功率．

(2)圖乙中的兩電阻R₃＝20 Ω、R₄＝10 Ω，請(qǐng)計(jì)算高溫檔時(shí)的發(fā)熱電功率．

(3)請(qǐng)你對(duì)兩同學(xué)設(shè)計(jì)的模擬電路圖進(jìn)行評(píng)估．

Answer 1

答案：
解析：

(1)圖甲中電熱毯處于低溫檔時(shí)，開關(guān)S2應(yīng)斷開，這時(shí)定值電阻R1和電熱絲R2串聯(lián)． 　　此時(shí)電路中的電流為 　　I＝＝＝＝0.2 A， 　　所以該電路處于低溫檔時(shí)的發(fā)熱電功率為 　　P2＝I2R2＝(0.2 A)2×20 Ω＝0.8 W． 　　(2)圖乙中電熱毯處于高溫檔時(shí)的發(fā)熱電功率應(yīng)該是R3和R4的發(fā)熱總功率． 　　R3的發(fā)熱功率為 　　P3＝＝＝1.8 W， 　　R4的發(fā)熱功率為 　　P4＝＝＝3.6 W， 　　所以該電路處于高溫檔時(shí)的發(fā)熱電功率為 　　P＝P3＋P4＝1.8 W＋3.6 W＝5.4 W． 　　(3)圖乙的方案好．在圖甲中，電熱毯在低溫檔工作時(shí)，R1消耗的電能沒有發(fā)揮作用，而圖乙中兩電阻消耗的電能全部發(fā)揮了作用．