自主录题

自主录题一试题内容

试题内容

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。在保证箱体内烘功率及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） 
<img height="168" src="/uploads/meth/20201228/a9f2fec7074c274ec179cc7fd5076616.png" width="370" />

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自主录题一试题解答

试题解答

解： 
（1）规格为“220V 968W”的完好电热丝R0，根据P＝<img height="41" src="/uploads/meth/20201228/aeff5d0297de25ad9f4d0b15d34e99ed.png" width="22" />，电阻丝的阻值为： 
R0＝<img height="51" src="/uploads/meth/20201228/b6dec439938ba76b31f224bc05405fe7.png" width="30" />＝<img height="41" src="/uploads/meth/20201228/87772621e1f91fb8203092397db6f0df.png" width="64" />＝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＝<img height="35" src="/uploads/meth/20201228/69c89e01ba5225d7358858df2fce7638.png" width="13" />＝<img height="35" src="/uploads/meth/20201228/270f3d65db39fdba63dc8c6db81950da.png" width="37" />＝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＝<img height="46" src="/uploads/meth/20201228/85c6c369a4c39e5343d93227999cbb81.png" width="28" />＝<img height="41" src="/uploads/meth/20201228/2d7f8be83658a87355d94ad9315303a4.png" width="64" />＝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： 
<img height="145" src="/uploads/meth/20201228/84f15c3b8b98f352ebf918e680e828ba.png" width="375" /> 
故答案为：（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。

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