小華家的一臺電飯鍋內部簡化電路如圖所示,R1和R2均為電熱絲.閱讀銘牌知道:高溫檔額定功率為1100W,低溫檔額定功率為440W.
(1)高溫檔的發熱電阻絲是______(填寫序號)①R1;②R2;③R1 與R1串聯;④R1與R1并聯,其阻值(或總電阻)等于______Ω.
(2)細心的小華發現,使用高溫檔工作時,連接電源的導線比使用低溫檔工作更熱一些,請你說明原因:______;正常工作時,發熱電阻絲都很燙而導線卻不怎么燙,請你說明原因:______.
解:(1)由圖可知:電路中有兩種連接方式:S不閉合,R1、R2串聯,電路中的總阻值為兩個電阻的阻值之和;S閉合,只有R1連入;
根據P= 可知,在電源的電壓不變時,電路中電阻較小時即只有R1連入時電功率最大,為高溫擋,所以高溫檔的發熱電阻絲是R1;
∴R1===44Ω.
(2)①使用高溫檔工作時電路中的電流大于使用低溫檔工作時的電流,根據Q=I2Rt可知,在同樣的連接電源導線上,導線的電阻值和通電時間相同的條件下,使用高溫檔工作時,連接電源的導線比使用低溫檔工作更熱一些;
②電飯鍋正常工作時,電熱絲和導線串聯,I電熱絲=I導線,通電時間t相同,
∵Q=I2Rt,R電熱絲>R導線,
∴電流產生的熱量:Q電熱絲>Q導線,
∴會出現發熱電阻絲都很燙而導線卻不怎么燙的現象.
故答案為:
(1)①;44.
(2)使用高溫檔工作時電路中的電流大于使用低溫檔工作時的電流;電熱絲和導線串聯,電熱絲的電阻比導線的電阻大,電熱絲的功率比導線的功率大.
(1)根據P= 可知,在電源的電壓不變時,電路中電阻越小,電功率越大,即為高溫檔,反之為低溫擋位;根據R= 求出高溫檔時電路中的電阻;
(2)電熱絲和連接的導線串聯在電路中(通過的電流相等),通電時間是相同的,而電熱絲的電阻比導線的電阻大,由焦耳定律知道,電阻大的發熱電阻絲產生的熱量多.據此分析.
點評:本題主要考查功率大小的比較、焦耳定律的應用,知道串聯電路電流相同、通電時間相同的特點,知道電熱絲和相連接的導線為串聯是本題的關鍵.
技巧學習——物理杠桿:極端法,有意擴大變量差異,擴大變化可使問題更加明顯,易辯加深對問題的討論。例如測量中的誤差。