Question

【題目】生態(tài)園的溫室大棚設(shè)計(jì)了模擬日光和自動(dòng)調(diào)溫系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)照明、保溫和加熱的功能，其原理如圖所示，電源電壓恒為220V，R1和R2是兩個(gè)電熱絲（不考慮溫度對(duì)電阻的影響），R2＝3Ω，L是標(biāo)有“220V 160W”的照明燈泡，冬季白天有日光的時(shí)候，燈泡不亮。白天溫度較高時(shí)開啟該系統(tǒng)的保溫功能，R1與R2的電功率之比為1∶3；晚上溫度較低的時(shí)候，需開啟加熱功能。請(qǐng)解答下列問題：

（1）若兩個(gè)開關(guān)一個(gè)是光控開關(guān)，一個(gè)是溫控開關(guān)，則S2是_______開關(guān)。開啟加熱功能時(shí)開關(guān)S2處于______________（選填“斷開”或“閉合”）狀態(tài)。

（2）燈泡正常工作時(shí)的電阻多大？

（3）若每天保溫狀態(tài)和加熱狀態(tài)各連續(xù)工作10h，一天中電熱絲放出的熱量完全由該生態(tài)園自產(chǎn)的沼氣提供，其熱效率為50%，則每天需要完全燃燒多少m3的沼氣？（已知熱值q沼氣＝1.8×l07J/m3）

（4）請(qǐng)說出生態(tài)園采用沼氣做為熱源的一條優(yōu)點(diǎn)：____________________。

Answer 1

【答案】 溫控 閉合 302.5Ω 24.2m3 清潔、無(wú)污染、沼氣是可再生能源等

【解析】（1）由題意及圖可知若兩個(gè)開關(guān)一個(gè)是光控開關(guān)，一個(gè)是溫控開關(guān)，則S2是溫控開關(guān)。開啟加熱功能時(shí)開關(guān)S2處于閉合狀態(tài)。

（2）由P=可得燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻R=== 302.5Ω

由題可知白天和晚上系統(tǒng)的工作時(shí)間相同，則一天內(nèi)電熱絲放出的熱量：

Q=W=P1′t+P保溫t=（P1′+P保溫）t=×10×3600s=2.178×108J，

由沼氣燃燒的熱效率為50%可得：50%Q放=Q，

由Q放=qV可得需要燃燒沼氣的體積：

V====24.2m3．