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        改裝電熱毯

        2012-07-19 08:01:38李同心
        物理教師 2012年4期
        關(guān)鍵詞:電熱毯電阻值電路圖

        李同心

        (河北省冀州市北內(nèi)漳學(xué)校,河北 冀州 053200)

        電熱器是中考的熱點(diǎn)之一,電熱毯是常用的電熱器,通過(guò)下面3題的練習(xí),使學(xué)生了解電熱毯的計(jì)算、改裝.

        1 電熱毯的改裝

        例1.從商店買來(lái)一個(gè)電熱毯,銘牌上標(biāo)有“220V 100W”的字樣,使用中有時(shí)感到溫度太高,現(xiàn)想利用一個(gè)開(kāi)關(guān)和一個(gè)電阻R0改裝成兩檔,使電熱毯的功率或?yàn)轭~定功率,或?yàn)?6W,請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)電路,完成這項(xiàng)改裝.要求:

        (1)畫(huà)出電路圖;

        (2)計(jì)算出所需電阻R0的大?。?/p>

        (3)計(jì)算出在低溫檔工作時(shí),電阻R0和電熱毯的總功率.

        (按:本題僅有討論價(jià)值,不提倡讀者動(dòng)手改裝、修理此類用電器)

        圖1

        解析:(1)因?yàn)榘l(fā)熱電阻是電熱毯的電阻R,若R0與R并聯(lián)連接,電熱毯的發(fā)熱功率仍只有一個(gè)檔位.所以,R0與R應(yīng)串聯(lián)連接,要實(shí)現(xiàn)兩檔位工作,開(kāi)關(guān)S應(yīng)接成短接開(kāi)關(guān).S閉合時(shí),R0被短路,發(fā)熱電阻R正常工作,為高溫檔;S斷開(kāi)時(shí),R0與R串聯(lián)連接,R的發(fā)熱功率減小,為低溫檔.電路圖如圖1所示.

        (3)在低溫檔工作時(shí),電阻R0消耗的功率P0=U0I0,總功率P總=P0+P實(shí)=24W+36 W=60W.

        2 電熱毯的計(jì)算

        例2.有一電熱毯,說(shuō)明書(shū)上標(biāo)明所用的電壓為220V,電熱毯電阻有R1和R2組成,R1=605Ω,如圖2所示.利用開(kāi)關(guān)S的通斷可以使電熱毯的發(fā)熱功率(指電路的總功率)分為兩試問(wèn):

        圖2

        (1)開(kāi)關(guān)處于什么狀態(tài)時(shí),電熱毯的功率最大?最大功率為多少W?

        (2)電阻R2應(yīng)為多大?

        (3)改變R1和R2的電阻值,請(qǐng)另外設(shè)計(jì)一個(gè)不同的電路實(shí)現(xiàn)上面的功能.要求:畫(huà)出電路圖,并求出R1和R2的電阻值.

        解析:很多學(xué)生認(rèn)為例1、例2兩個(gè)電熱毯的工作原理是一樣的,其實(shí)二者有根本的不同:前者發(fā)熱電阻只有一個(gè),高溫檔功率和低溫檔功率均為發(fā)熱電阻R的功率;后者發(fā)熱電阻有R1和R2組成,Ⅰ檔功率和Ⅱ檔功率均指電路的總功率.明確它們的工作原理,對(duì)順利求解很有幫助.

        (3)可設(shè)計(jì)兩種電路.① 設(shè)計(jì)電路如圖3所示.R1和R2并聯(lián)的總功率為Ⅰ檔功率P1(即80W);R2的功率為Ⅱ檔功率P2(20W).則有因?yàn)榻獾肦1=806.7Ω.

        ② 設(shè)計(jì)電路如圖4所示.R1的功率為Ⅰ檔功率P1;R2的功率為Ⅱ檔功率P2.則

        圖3

        圖4

        3 電熱毯的探究

        例3.小明家電熱毯的電阻線斷了,他把電阻線接上后繼續(xù)使用一段時(shí)間,發(fā)現(xiàn)接頭處燒焦了.小明猜測(cè)接頭處的電阻________(選填“變大”或“變小”),相同時(shí)間熱量增多,是接頭處燒焦的原因.

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