Question

某同學設計了一臺恒溫箱，箱內安裝一根電熱絲．使用恒溫箱時，要求電源電壓為220伏，每秒鐘電熱絲應向箱內提供400焦的熱量（設電能全部轉化為熱能）．
（1）他在箱內安裝一根電熱絲后，利用220伏特的恒壓電源供電，測得該電熱絲實際電功率為484瓦特．為了使電熱絲供熱達到要求，在不改變電熱絲阻值及電源的電壓的條件下，興趣小組同學在箱外串聯了一個電阻，這個電阻阻值多大？
（2）簡述：如果說電源電壓不變，為達到供熱要求你認為還可以怎樣改裝？對比（1）中興趣小組同學的改裝，你的改裝有什么主要優點？

Answer 1

分析：（1）已知電功率，可以由電功率公式P=

U2

R

的變形公式求出電熱絲的電阻，由串聯電路特點可以求出串聯電阻阻值大小．
（2）從充分利用電阻產生的熱量、減少能量損耗的角度分析答題．

解答：解：（1）∵P=

U2

R

，∴電熱絲的實際電阻R_實=

U2

P實

=

(220V)2

484W

=100Ω，
要想達到額定功率，電路總電阻R=

U2

P額

=

(220V)2

400W

=121Ω，
則需要串聯的電阻阻值R_串=R-R_實=121Ω-100Ω=21Ω；
（2）為了節約能源，避免電能的浪費，可以把串聯電阻放在恒溫箱內部，
與原來的電熱絲一起作為發熱電阻使用．
答：（1）串聯電阻的阻值是21Ω．
（2）把串聯電阻放在恒溫箱內部，與電熱絲一起作為發熱電阻，這樣可以避免電能的浪費．

點評：本題是一道基礎題，熟練應用電功率的變形公式、串聯電路特點即可正確解題．