Question

19．培養(yǎng)菌種需要在相對穩(wěn)定的溫度環(huán)境下進(jìn)行，如圖所示是研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們設(shè)計的恒溫箱．他們將一段電熱絲R接入電源電壓為36V的電路中，測得其實(shí)際功率為27W．（電熱絲阻值不隨溫度變化）請你解答下列問題：
（1）電熱絲是利用電流的熱效應(yīng)工作的．
（2）通過電熱絲R的電流為0.75A．
（3）為保證菌種的培養(yǎng)，箱內(nèi)發(fā)熱功率應(yīng)為12W，在不改變電源電壓和原電熱絲的情況下，需在箱內(nèi)串聯(lián)一段阻值為60Ω的電熱絲．

Answer 1

分析 （1）電熱絲是利用電流的 熱效應(yīng)工作的，把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
（2）根據(jù)P=UI變形后計算電流I的數(shù)值；
（3）可先由功率公式計算出電路中的總電阻，再由串聯(lián)的電阻特點(diǎn)計算需串聯(lián)的電阻的阻值．

解答 解：
（1）電熱絲是利用電流的熱效應(yīng)工作的；
（2）由P=UI得，通過電熱絲R的電流為：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{27W}{36V}$=0.75A；
（3）根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得：
原電熱絲的電阻為：R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（36V）^{2}}{27W}$=48Ω；
當(dāng)箱內(nèi)發(fā)熱功率為12W時，
電路中的總電阻R_總=$\frac{{U}^{2}}{P′}$=$\frac{（36V）^{2}}{12W}$=108Ω，
因為串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以R_串=R_總-R=108Ω-48Ω=60Ω．
故答案為：（1）熱；（2）0.75A；（3）60Ω．

點(diǎn)評 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是公式及其規(guī)律的靈活運(yùn)用，難度適中．