如图，是一个电热毯示意电路图．R0是电热毯中的电阻丝，R是与电热毯与电阻丝串联的电阻．电热毯上标有“220V 100W”字样，S是控制电热毯处于加热状态或保温状态的开关． （1）用学过的
问题描述：
如图，是一个电热毯示意电路图．R0是电热毯中的电阻丝，R是与电热毯与电阻丝串联的电阻．电热毯上标有“220V 100W”字样，S是控制电热毯处于加热状态或保温状态的开关．
（1）用学过的公式推理说明开关S断开时，电热毯是处于加热状态还是保温状态？
（2）若要求在保温时电流通过电阻丝R0每分钟有60J的电能转化为内能，电阻R的阻值是多大？
答
（1）R0一定，t一定时，电热毯功率大时，处于加热状态．
根据公式P=I2R 可知：
S闭合时，R0发热功率：P0=I2R 0=（
）2R0 ①U R0
S断开时，P′0=I2R 0=（
）2R0 ②U R+R0
比较①②两式得P0＞P0′．
所以S闭合，电热毯处于加热状态．S断开，电热毯处于保温状态．
（2）根据“220V 100W”可得：R0=
=U额2 P额
=484Ω (220V)2 100W
保温时：电阻R0两端电压为U0．
Q0=
tU02 R0
已知：Q0=60J t=1 min=60 s
则U0=
=
Q0R0
t
=22V．
60J×484Ω 60s
所以R上分到的电压为UR=U-U0=220-22=198V
根据
＝UR U0
R R0
解得：R=4356Ω
答：（1）开关S断开时，电热毯处于保温状态；
（2）若要求在保温时电流通过电阻丝R0每分钟有60J的电能转化为内能，电阻R的阻值是4356Ω．