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第37頁

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?$B$?
?$(2)R_{1}=\frac {U^2}{P_{加熱 }}=\frac {({ 220 }\ \mathrm {V})^2}{{ 2000 }\ \mathrm {W}}={ 24.2 }\ \mathrm {Ω} $?
?$R_{總}=\frac {U^2}{P_{保溫 }}=\frac {({ 220 }\ \mathrm {V})^2}{{ 800 }\ \mathrm {W}}={ 60.5 }\ \mathrm {Ω} $?
?$R_{2}=R_{總}-R_{1}=60.5\ \mathrm {Ω}-24.2\ \mathrm {Ω}=36.3\ \mathrm {Ω} $?
?$(3)m_{水}=ρ_{水}V_{水}=1×10^3\ \mathrm {kg/m}^3×30×10^{-3}\ \mathrm {m^3}=30\ \mathrm {kg}$?
?$Q=c_{水}m_{水}?t=4.2×10^3\ \mathrm {J/}(\mathrm {kg·℃}) ×{ 30 }\mathrm {kg}×(55℃-25℃)={ 3.78×10^6 }\ \mathrm {J} $?
?$W=P_{加}t={ 2000 }\ \mathrm {W}×{ 35×60 }\ \mathrm {s}={ 4.2×10^6 }\ \mathrm {J} $?
?$η=\frac {Q}{W}×100\%=\frac {{ 3.78×10^6 }\ \mathrm {J}}{{ 4.2×10^6 }\ \mathrm {J}}×100\%={ 90 }\%$?
藍(lán)
解：?$①$?由?$P=I^2R $?得?$I= \sqrt {\frac {P}{R}}=\sqrt {\frac {0.08\ \mathrm {W}}{50\ \mathrm {Ω}}}=0.04\ \mathrm {A} $?
?$②U_{R}=IR=0.04\ \mathrm {A}×50\ \mathrm {Ω}=2\ \mathrm {V}$?
?$U_{L}=U-U_{R}=4.2\ \mathrm {V}-2\ \mathrm {V}=2.2\ \mathrm {V}$?
?$W_{L}=U_{L}I_{L}t=0.04\ \mathrm {A}×2.2\ \mathrm {V}×600\ \mathrm {s}=52.8\ \mathrm {J}$?
解：燈泡額定電壓小于電源電壓，要使燈泡正常發(fā)光，應(yīng)給燈泡串聯(lián)一個分壓電阻
∵?$P=UI$?
∴小燈泡的額定電流?$I=\frac {P_{L{額}}}{U_{L{額}}}=\frac {3.6\ \mathrm {W}}{6\ \mathrm {V}}=0.6\ \mathrm {A}，$?燈泡正常發(fā)光時，串聯(lián)電阻兩端電壓：?$U_{R}=U-U_{L}=9\ \mathrm {V}-6\ \mathrm {V}=3\ \mathrm {V}$?
∵?$I=\frac {U}{R}$?
∴串聯(lián)電阻阻值?$R=\frac {U_{R}}{I}=\frac {3\ \mathrm {V}}{0.6\ \mathrm {A}}=5\ \mathrm {Ω}，$?電阻絲的長度?$L=\frac {5\ \mathrm {Ω}}{0.5\ \mathrm {Ω}\mathrm {/cm}}=10\ \mathrm {cm}，$?要使燈泡正常發(fā)光，應(yīng)串聯(lián)?$10\ \mathrm {cm} $?長電阻為?$5\ \mathrm {Ω}$?的分壓電阻?$R，$?要使電路中的燈泡既能正常發(fā)光，又能起到調(diào)光作用，串接的電阻絲長度?$L'$?必須大于?$10\ \mathrm {cm}，$?電路圖如圖所示.
制作方法：將這根電阻絲截下適當(dāng)?shù)囊欢魏?長度必須大于10cm，具體多長可由試驗確定其范圍)，然后將這段電阻絲一端用導(dǎo)線和燈泡相連，并將從這一端開始的10cm長用絕緣膠帶纏緊，再加以固定.最后在剩下的電阻絲上用銅線纏繞幾圈，做成可以在電阻線上滑動的銅線環(huán)，并將銅線環(huán)用軟導(dǎo)線按電路圖和電源相連，再接入開關(guān)、燈泡，組成閉合電路，調(diào)光小電燈就做成了
電阻絲與燈泡串聯(lián)，電流通過調(diào)光用的電阻絲時，電阻絲發(fā)熱損失能量，因此該調(diào)光方式不能起到節(jié)能作用
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