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1min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】 熱的不良導體 0.75 1080 串 16

【解析】試題分析：（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。