Question

15．如圖所示是探究小組在科技節(jié)上設(shè)計(jì)的保溫箱的原理圖，圖中溫控開關(guān)S可根據(jù)溫度高低實(shí)現(xiàn)自動(dòng)通斷，從而使保溫箱的加熱當(dāng)和保溫檔及時(shí)切換，已知兩段電熱絲的阻值均為R且恒定不變，電源電壓恒為24V．
（1）保溫箱的外殼要選用導(dǎo)熱性能差（選填“好”或“差”）的材料制作．
（2）當(dāng)保溫箱內(nèi)溫度較低時(shí)，溫控開關(guān)將會(huì)閉合（選填“閉合”或“斷開”）；若保溫箱的保溫功率為12W，則阻值R=24Ω

Answer 1

分析 （1）保溫箱的外殼材料應(yīng)采用熱的不良導(dǎo)體制作；
（2）當(dāng)保溫箱內(nèi)溫度較低時(shí)，保溫箱應(yīng)處于加熱狀態(tài)，由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電路中的總電阻應(yīng)減小，從而判斷溫控開關(guān)的狀態(tài)；溫控開關(guān)斷開時(shí)，兩電熱絲串聯(lián)，根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出R的阻值．

解答 解：（1）為了保溫，保溫箱的外殼要選用導(dǎo)熱性能差的材料制作；
（2）當(dāng)保溫箱內(nèi)溫度較低時(shí)，保溫箱應(yīng)處于加熱狀態(tài)，
由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電路中的總電阻應(yīng)減小，即溫控開關(guān)應(yīng)閉合；
由電路圖可知，溫控開關(guān)斷開時(shí)，兩電熱絲串聯(lián)，
此時(shí)電路中的總電阻：
R_總=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{低}}$=$\frac{（24V）^{2}}{12Ω}$=48Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，R的阻值：
R=$\frac{{R}_{總}}{2}$=$\frac{48Ω}{2}$=24Ω．
故答案為：（1）差；（2）閉合；24．

點(diǎn)評 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和電功率公式的應(yīng)用，判斷出保溫箱處于不同狀態(tài)時(shí)電路的連接方式是關(guān)鍵．