Question

为研究某种植物在恒温下生长的规律，物理兴趣小组的同学，设计制作了一台如图所示的恒温箱．箱内安装了一根电热丝，按实际需要，电热丝每秒应向箱内提供539J的热量(设电能全部转化为内能)．经选用合适的材料制成后，用220V的恒压电源供电，测得该电热丝每秒实际供热1100J．为使电热丝供热达到设计要求，在不改变电热丝阻值及电源电压的条件下，应在箱外怎样连接一个电阻元件？并通过计算确定这个电阻元件的阻值．

Answer 1

答案：
解析：

解：由Q＝t，电热丝电阻为 　　R＝t＝＝44Ω 　　串联电阻后电热丝两端的电压 　　UR＝＝＝154V 　　R0两端的电压 　　U0＝U－UR＝220V－154V＝66V 　　由于R和R0串联 　　R0＝＝＝18.9Ω 　　答案：这个电阻元件的阻值为18.9Ω． 　　思路分析：在这个恒温箱中，每秒向箱内提供539J的热量，但现在供热是每秒1100J，因此改装后要达到的设计要求是减小电热丝的电功率(根据已给数据进行设计)，由于电源电压是220V不变，根据P＝，可知应在箱外电路中串联一个电阻R． 　　(将实际问题变成一个“典型”物理模型是解题的关键)