Question

【题目】如图所示是探究小组在科技节上设计的保温箱的简易图，图中L 是温度传感器，电阻不计，作用相当于一个开关，当温度高于某一设定值时，传感器发出信号，电源断开，停止加热；当温度低于某一设定值时，传感器发出信号，接通电源加热，从而使箱内的温度保持在一定范围内.将温度传感器L和一段阻值为32Ω的电热丝接入电源电压恒为24V的电路中（假设电热丝阻值不随温度变化）.

（1）保温箱的外壳要选用的材料是（选填“热的不良导体”或“热的良导体”）；
（2）电路工作时，通过电热丝的电流是A ；电热丝工作lmin 消耗电能J；
（3）为了保证某种菌种的培养，保温箱的发热功率需调整为12W，在不改变电源电压和原电热丝的情况下，应在箱内（选填“串”或“并”）联一段阻值为Ω的电热丝.

Answer 1

【答案】
（1）热的不良导体
（2）0.75,1080
（3）串,16
【解析】（1）保温箱是为了不让热量传出来，所以外壳要用热的不良导体来做；

（2）由题意可知，电路工作时，通过电热丝的电流为I=U/R=24V/32Ω=0.75A；电热丝工作lmin 消耗电能W=UIt=24V×0.75A×60s=1080J；

（3）调整前电热丝的发热功率为P=I2R=18W，调整为12W时，需要增大总电阻，所以应串联一个电阻，当电功率为12W时，总电阻为R总=（24V）2/12W=48Ω，故串联的电阻为48Ω-32Ω=16Ω.

所以答案是：（1）热的不良导体；（2）0.75；1080；（3）串；16．

【考点精析】掌握欧姆定律及其应用和电功的计算是解答本题的根本，需要知道欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）；电功计算公式：W=UIt（式中单位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）．