题目

如图是一条电热毯电路的示意图，R0是发热电阻丝，R是串联在电路中的电阻，S是控温开关．电热毯标牌上标有“220V  40W”字样．问（不考虑温度对电阻值的影响）： （1） 要使电热毯处于高温挡时，开关S应处于什么状态？为什么？ （2） 发热电阻丝R0的阻值是多大？ （3） 当电热毯处于低温挡时，电路中的电流为0.1A，则在2h内电热毯消耗的电功率和电阻丝R0产生的热量是多少？ （4） 需要完全燃烧多少克的煤气才能与2h内R0产生的热量相同？（q煤气取4.0×107J/kg） 答案： 解：由图可知，开关S闭合时，电路中只有R0工作，电路中的总电阻最小，由P= U2R 可知，电热毯的功率最大，处于高温档；同理可知，S断开时，R与R0串联在电路中，电热毯处于保温档； 解：由P=UI= U2R 可得，R0的阻值：R0= U2P高温 = (220V)240W =1210Ω； 解：当S断开时，R与R0串联在电路中，电热毯处于保温档，电热毯消耗的电功率：P保温=UI=220V×0.1A=22W，在2h内电阻丝R0产生的热量：Q0=I2R0t=（0.1A）2×1210Ω×2×3600s=87120J； 解：由题意可知，煤气完全燃烧释放的热量：Q放=Q0=87120J，由Q放=mq可得，需要煤气的质量：m= Q放q = 87120J4.0×107J/kg =2.178×10﹣3kg=2.178g．

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