由于今年冬天较往年寒冷,很多老师的办公桌上放置了电热坐垫(如图).好奇的小东同学看过之后,很想知道它的电热原理,他产看说明书后发现：该电热桌垫由12伏电源供电,电功率在安全用电规

Question

由于今年冬天较往年寒冷,很多老师的办公桌上放置了电热坐垫(如图).好奇的小东同学看过之后,很想知道它的电热原理,他产看说明书后发现：该电热桌垫由12伏电源供电,电功率在安全用电规定的30W~80W范围内,发热部分由两根电热丝组成,R1 R2的电阻值分别为6欧姆、4欧姆,该桌垫可通过调温开关控制不同的电功率（不考虑温度对电阻的影响）.
1）小东根据刚刚学过的电热器知识,画出电热桌垫甲乙两种电路,并说都符合设计要求,请你分析哪一个电路图符合要求?
2）该电热桌垫消耗的最大电热功率为多少W?
3）当电热桌垫处于低温当时,在一分钟内产生的热量为多少焦?

Answer 1

答案：2160J
解析：
根据电路图知道,当开关是ab时,关闭电热毯；接bc时,只有R2接入电路,是低温档；接cd,两个电阻并联,高温.
所以,低温时,只有R2接入电路,功率：
P低＝U²/R2＝12×12/4＝36W
根据：P=W/t
热量：Q＝W＝Pt＝36W×60s＝2160J
要注意这个电路的工作过程,开关只能接在ab、bc、cd间,这三种连接方法,没有一种是R1单独接入电路的,所以,并不是说电阻最大时,就是功率最低,电阻最大的情况无法实现啊.