小明将废旧电热器上规格为“220V968W”的完好电热丝R0拆下,用于科技小组制作电烘箱,设计电路如图1所示。...
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问题详情:
小明将废旧电热器上规格为“220V 968W”的完好电热丝R0拆下,用于科技小组制作电烘箱,设计电路如图1所示。经过多次试验,当选用的电阻R1的阻值为5Ω时,刚好满足箱体内烘干功率要求。(不考虑温度对电阻的影响)
(1)电热丝R0的阻值是多少?
(2)整个电路工作时的电流是多少?整个电路工作1h产生的热量是多少?
(3)图1电路工作时存在着电能没有被充分利用的不足。在保*箱体内烘功率及R0不变的情况下,请你针对电路中的不足进行改进,在图2中将改进的电路图补充完整,并在图中标出相关电阻的阻值(此问不要求写出计算过程)
【回答】
(1)电热丝R0的阻值是50Ω;
(2)整个电路工作时的电流是4A;整个电路工作1h产生的热量是3.168×106J;
(3)如上左或右所示。
【解答】
(1)规格为“220V 968W”的完好电热丝R0,根据P=,电阻丝的阻值为:
R0===50Ω;
(2)图1中,两电阻串联,由电阻的串联规律,R=50Ω+5Ω=55Ω,
由欧姆定律,整个电路工作时的电流是:
I===4A;
整个电路工作1h产生的热量是:
Q=W=UIt=220V×4A×1×3600s=3.168×106J;
(3)在图1中,电阻箱的电功率为
P01=I2R0=(4A)2×50Ω=800W;
R2串===60.5Ω,由串联电阻的规律,故应串联的电阻:
R2=60.5Ω﹣50Ω=10.5Ω,即将R2=10.5Ω的电阻与R0=50Ω串联后作为电烘箱体的加热丝即可,如下左所示:
或将R1=5Ω与R0=50Ω串联再与R2串联(R2=60.5Ω﹣5Ω﹣50Ω=5.5Ω),如下右所示:
知识点:电功率单元测试
题型:计算题