Question

培养菌种需要在相对稳定的温度环境下进行．如图所示是研究性学习小组的同学们设计的恒温箱．他们将-段电热丝R接入电源电压为36V的电路中，测得其实际功率为27W．（电热丝阻值不随温度变化）请你解答下列问题：
（1）电热丝是利用电流的

 

效应工作的；
（2）通过电热丝R的电流为多大？
（3）为保证菌种的培养，箱内发热功率应为12W，在不改变电源电压和原电热丝的情况下，需在箱内串联一段多大阻值的电热丝？

Answer 1

分析：（1）电热丝是利用电流的 热效应工作的，把电能转化为内能；
（2）根据P=UI变形后计算电流I的数值；
（3）可先由功率公式计算出电路中的总电阻，再由串联的电阻特点计算需串联的电阻的阻值．

解答：解：（1）电热丝是利用电流的 热效应工作的；故本题答案为：热．
（2）由P=UI得
I=

P

U

=

27W

36V

=0.75A
（3）原电热丝的电阻：R=

U2

P

=

(36V)2

27W

=48Ω
箱内串联了电阻丝后的电流：I ′=

P ′

U

=

12W

36V

=

1

3

A   R总=

U

I、

=

36V

1 3 A

=108Ω
需串联电阻R′=R_总-R=108Ω-48Ω=60Ω．
答：通过电热丝R的电流为0.75A，需在箱内串联一段60Ω的电热丝．

点评：本题考查了利用电功率公式及其变形公式的计算．注意要用不同上标表示不同的物理量．本题的计算过程不唯一，可用多种方法计算．