培養(yǎng)菌種需要在恒溫下進(jìn)行.如圖所示為探究小組設(shè)計(jì)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(shè)電熱絲阻值不隨溫度變化),請(qǐng)解答下列問題:
(1)電路工作時(shí)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(yǎng),恒溫箱的發(fā)熱功率應(yīng)調(diào)整為12W.在不改變電源電壓和原電熱絲的情況下,需在箱內(nèi)串聯(lián)一個(gè)阻值為多大的電熱絲?
【答案】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(shí)間,利用W=Pt計(jì)算消耗的電能;
(3)已知調(diào)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(lián)電阻阻值.
解答:已知:R=72Ω  U=36V  t=1h=3600s  P=12W
求:(1)I=?(2)W=?(3)R=?
解:
(1)電路工作時(shí)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(diào)整后電路的總電阻為R===108Ω
∴需要串聯(lián)的電阻為R=R-R=108Ω-72Ω=36Ω.
答:(1)電路工作時(shí)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(lián)的電阻為36Ω.
點(diǎn)評(píng):此題考查的是歐姆定律、電功率和串聯(lián)電路特點(diǎn)的應(yīng)用,正確判斷電路連接關(guān)系及特點(diǎn)、熟悉基本公式,根據(jù)需要靈活選擇或變形,是解決此類問題的關(guān)鍵.
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(2)電熱絲工作1h所消耗的電能是多少焦耳?

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(2)電熱絲工作1h消耗電能多少焦耳?

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