改装电热毯

李同心

（河北省冀州市北内漳学校，河北 冀州 053200）

电热器是中考的热点之一，电热毯是常用的电热器，通过下面3题的练习，使学生了解电热毯的计算、改装.

1 电热毯的改装

例1.从商店买来一个电热毯，铭牌上标有“220V 100W”的字样，使用中有时感到温度太高，现想利用一个开关和一个电阻R0改装成两档，使电热毯的功率或为额定功率，或为36W，请你设计一个电路，完成这项改装.要求：

（1）画出电路图；

（2）计算出所需电阻R0的大小；

（3）计算出在低温档工作时，电阻R0和电热毯的总功率.

（按：本题仅有讨论价值，不提倡读者动手改装、修理此类用电器）

图1

解析：（1）因为发热电阻是电热毯的电阻R，若R0与R并联连接，电热毯的发热功率仍只有一个档位.所以，R0与R应串联连接，要实现两档位工作，开关S应接成短接开关.S闭合时，R0被短路，发热电阻R正常工作，为高温档；S断开时，R0与R串联连接，R的发热功率减小，为低温档.电路图如图1所示.

（3）在低温档工作时，电阻R0消耗的功率P0＝U0I0，总功率P总＝P0＋P实＝24W＋36 W＝60W.

2 电热毯的计算

例2.有一电热毯，说明书上标明所用的电压为220V，电热毯电阻有R1和R2组成，R1＝605Ω，如图2所示.利用开关S的通断可以使电热毯的发热功率（指电路的总功率）分为两试问：

图2

（1）开关处于什么状态时，电热毯的功率最大？最大功率为多少W？

（2）电阻R2应为多大？

（3）改变R1和R2的电阻值，请另外设计一个不同的电路实现上面的功能.要求：画出电路图，并求出R1和R2的电阻值.

解析：很多学生认为例1、例2两个电热毯的工作原理是一样的，其实二者有根本的不同：前者发热电阻只有一个，高温档功率和低温档功率均为发热电阻R的功率；后者发热电阻有R1和R2组成，Ⅰ档功率和Ⅱ档功率均指电路的总功率.明确它们的工作原理，对顺利求解很有帮助.

（3）可设计两种电路.① 设计电路如图3所示.R1和R2并联的总功率为Ⅰ档功率P1（即80W）；R2的功率为Ⅱ档功率P2（20W）.则有因为解得R1＝806.7Ω.

② 设计电路如图4所示.R1的功率为Ⅰ档功率P1；R2的功率为Ⅱ档功率P2.则

图3

图4

3 电热毯的探究

例3.小明家电热毯的电阻线断了，他把电阻线接上后继续使用一段时间，发现接头处烧焦了.小明猜测接头处的电阻________（选填“变大”或“变小”），相同时间热量增多，是接头处烧焦的原因.