Question

【題目】如圖所示是探究小組在科技節上設計的保溫箱的簡易圖，圖中L 是溫度傳感器，電阻不計，作用相當于一個開關，當溫度高于某一設定值時，傳感器發出信號，電源斷開，停止加熱；當溫度低于某一設定值時，傳感器發出信號，接通電源加熱，從而使箱內的溫度保持在一定范圍內.將溫度傳感器L和一段阻值為32Ω的電熱絲接入電源電壓恒為24V的電路中（假設電熱絲阻值不隨溫度變化）.

（1）保溫箱的外殼要選用的材料是（選填“熱的不良導體”或“熱的良導體”）；
（2）電路工作時，通過電熱絲的電流是A ；電熱絲工作lmin 消耗電能J；
（3）為了保證某種菌種的培養，保溫箱的發熱功率需調整為12W，在不改變電源電壓和原電熱絲的情況下，應在箱內（選填“串”或“并”）聯一段阻值為Ω的電熱絲.

Answer 1

【答案】
（1）熱的不良導體
（2）0.75,1080
（3）串,16
【解析】（1）保溫箱是為了不讓熱量傳出來，所以外殼要用熱的不良導體來做；

（2）由題意可知，電路工作時，通過電熱絲的電流為I=U/R=24V/32Ω=0.75A；電熱絲工作lmin 消耗電能W=UIt=24V×0.75A×60s=1080J；

（3）調整前電熱絲的發熱功率為P=I2R=18W，調整為12W時，需要增大總電阻，所以應串聯一個電阻，當電功率為12W時，總電阻為R總=（24V）2/12W=48Ω，故串聯的電阻為48Ω-32Ω=16Ω.

所以答案是：（1）熱的不良導體；（2）0.75；1080；（3）串；16．

【考點精析】掌握歐姆定律及其應用和電功的計算是解答本題的根本，需要知道歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；電功計算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）．