Question

【題目】培養菌種需要在恒溫下進行．如圖所示為探究小組設計的恒溫箱的簡易圖．他們將一段阻值為72Ω的電熱絲接入電源電壓為36V的電路中（假設電熱絲阻值不隨溫度變化），請解答下列問題：

（1）電路工作時通過電熱絲的電流是多少安？

（2）電熱絲工作1h所消耗的電能是多少焦耳？

（3）為了保證某種菌種的培養，恒溫箱的發熱功率應調整為12W．在不改變電源電壓和原電熱絲的情況下，需在箱內串聯一個阻值為多大的電熱絲？

Answer 1

【答案】（1）0.5A

（2）64800J

（3）36Ω

【解析】試題分析：（1）已知電源電壓和電熱絲阻值，利用歐姆定律得到電路電流；

（2）已知電熱絲兩端電壓和通過的電流，可以得到其功率；已知功率和工作時間，利用W=Pt計算消耗的電能；

（3）已知調整后的功率和電源電壓，利用公式R=得到電路總電阻；已知電路總電阻和電熱絲的電阻，可以得到串聯電阻阻值．

已知：R=72Ω U=36V t=1h=3600s P總=12W

求：（1）I=？（2）W=？（3）R串=？

解：

（1）電路工作時通過電熱絲的電流是I===0.5A；

（2）∵P==UI

∴電熱絲工作1h所消耗的電能是W=Pt=UIt=36V×0.5A×3600s=64800J；

（3）∵P=

∴調整后電路的總電阻為R總===108Ω

∴需要串聯的電阻為R串=R總﹣R=108Ω﹣72Ω=36Ω．

答：（1）電路工作時通過電熱絲的電流是0.5A；

（2）電熱絲工作1h所消耗的電能是64800J；

（3）需要串聯的電阻為36Ω．