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物理必考为了在相对稳定的温度环境下培养菌种.某兴趣学习小组设计了如图

更新时间:2024-01-19 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

为了在相对稳定的温度环境下培养菌种,某兴趣学习小组设计了如图所示的恒温箱.他们将一段电热丝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).a0Q物理好资源网(原物理ok网)

请你解答下列问题:a0Q物理好资源网(原物理ok网)

(1)电热丝是利用电流的________效应来工作的.a0Q物理好资源网(原物理ok网)

(2)通过电热丝R的电流是多大?a0Q物理好资源网(原物理ok网)

(3)电热丝R通电5min产生多少热量?a0Q物理好资源网(原物理ok网)

(4)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(用R'表示)?

试题答案

解:(1)电热丝是利用电流的热效应工作的;a0Q物理好资源网(原物理ok网)

(2)由P=UI得:a0Q物理好资源网(原物理ok网)

通过电热丝R的电流I===0.75A;a0Q物理好资源网(原物理ok网)

(3)电热丝R通电5min产生的热量:a0Q物理好资源网(原物理ok网)

Q=W=Pt=27W×5×60s=8100J;a0Q物理好资源网(原物理ok网)

(4)电热丝的电阻:a0Q物理好资源网(原物理ok网)

R===48Ω,a0Q物理好资源网(原物理ok网)

箱内发热功率为12W时,根据P=I2R可得:a0Q物理好资源网(原物理ok网)

电路中的电流I===0.5A,a0Q物理好资源网(原物理ok网)

电阻两端的总电阻R===72Ω,a0Q物理好资源网(原物理ok网)

串联电阻的阻值R′=R-R=72Ω-48Ω=24Ω.a0Q物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)热;a0Q物理好资源网(原物理ok网)

(2)通过电热丝R的电流是0.75A;a0Q物理好资源网(原物理ok网)

(3)电热丝R通电5min产生8100J的热量;a0Q物理好资源网(原物理ok网)

(4)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24Ω阻值的电热丝.a0Q物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)电热丝是利用电流的热效应工作的,把电能转化为内能;a0Q物理好资源网(原物理ok网)

(2)根据P=UI变形后计算电流I的数值;a0Q物理好资源网(原物理ok网)

(3)根据Q=W=Pt求出电热丝R通电5min产生的热量;a0Q物理好资源网(原物理ok网)

(4)根据欧姆定律求出电热丝的电阻,根据I=求出此时电路中的电流,根据欧姆定律求出电路的总电阻,再利用电阻的串联求出串联电阻丝电阻的大小.a0Q物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了电功率公式、电功公式、欧姆定律和电阻串联特点的灵活应用.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.a0Q物理好资源网(原物理ok网)

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