Question

如下表是一種常見的熱水袋，如圖是它的簡化電路圖，其性能指標(biāo)如下表：

額定電壓	額定加熱功率	指示功率	袋內(nèi)充水	自動斷電溫度
220V	400W	≤0.2W	1kg	65℃

（1）由題意可知，發(fā)熱體R的電阻比指示燈L的電阻要

小

（填“大”或“小”）得多．
（2）正常工作時通過電阻R的電流是多少？
（3）若正常工作時小燈泡的功率為0.2W，那么小燈泡正常工作1分鐘消耗多少電能？
（4）當(dāng)實際電壓為200V時，該電熱水袋的實際加熱功率約為多少？

Answer 1

分析：（1）已知指示燈L的電阻比發(fā)熱體R的額定電壓和額定功率，根據(jù)R=

U2

P

可知兩電阻的大小關(guān)系；
（2）已知額定電壓與額定功率，由電功率的變形公式可以求出正常工作時通過電阻R的電流；
（3）已知功率與工作時間，由W=Pt可以求出小燈泡消耗的電能；
（4）由電功率的變形公式求出熱水袋的電阻，然后由電功率公式求出熱水袋的實際功率．

解答：解：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，U_L額=U_R額，P_L ＜P_R，∵P=

U2

R

，∴由R=

U2

P

可知R_R＜R_L；
（2）∵P=UI，
∴正常工作時的電流：
I=

P額

U額

=

400W

220V

≈1.82A；
（3）工作時間t=1min=60s，
小燈泡消耗的電能：
W=Pt=0.2W×60s=12J；
（4）∵P=

U2

R

，
∴熱水袋的電阻R=

U 2 額

P額

，
熱水袋的實際功率P_實=

U 2 實

R

=

U 2 實

U 2 額

P_額=

(200V)2

(220V)2

×400W≈330.6W；
答：（1）發(fā)熱體R的電阻比指示燈L的電阻要小得多．
（2）正常工作時通過電阻R的電流是1.82A．
（3）若正常工作時小燈泡的功率為0.2W，那么小燈泡正常工作1分鐘消耗12J電能．
（4）當(dāng)實際電壓為200V時，該電熱水袋的實際加熱功率約為330.6．

點評：本題是一道熱學(xué)和電學(xué)的綜合題，考查了吸收熱量、效率、電功的計算，以及電功率公式的計算和應(yīng)用，關(guān)鍵是公式的靈活運用．