材料 | 直徑/mm | 熔斷電流/A | 發(fā)熱時(shí)氧化情況 | 價(jià)格比較 |
鎢絲 | 0.5 | 20 | 容易氧化 | 較高 |
鎳鉻合金 | 0.5 | 20 | 不易氧化 | 一般 |
鉛銻合金 | 0.5 | 5 | 一般 | 一般 |
分析 (1)要選取適合制成發(fā)熱體的材料,就要綜合比較這三種材料的熔斷電流、發(fā)熱時(shí)氧化情況和價(jià)格高低,看哪種材料在綜合方面更好一些;
(2)現(xiàn)在功率偏大,我們應(yīng)想法減小功率,減小功率的辦法就是串聯(lián)一個(gè)電阻,利用串聯(lián)電阻分壓的特點(diǎn)來(lái)達(dá)到目的,已知發(fā)熱體的額定電壓和額定功率,根據(jù)公式R=U2P求出它的電阻,再利用公式P=I2R求出通過(guò)發(fā)熱體的電流,再利用公式R=UI求出電路的總電阻,根據(jù)串聯(lián)電阻的特點(diǎn)進(jìn)一步求出串聯(lián)的電阻的大��;
(3)在箱內(nèi)串聯(lián)一個(gè)電阻時(shí),其總功率為320W,根據(jù)R=U2P求出箱內(nèi)的總電阻,利用電阻的串聯(lián)求出串聯(lián)電阻的阻值.
解答 解:(1)由P=UI可得,電發(fā)熱體正常工作時(shí)的電流:
I=PU=320W36V≈8.9A,
鉛銻合金熔斷電流為5A,顯然不符合要求,
鎢絲最貴,且容易氧化,鎳鉻合金價(jià)格一般,熔斷電流大,且不易氧化,所以鎳鉻合金符合設(shè)計(jì)要求;
(2)要使發(fā)熱體的功率減小,應(yīng)串聯(lián)一個(gè)電阻,
由P=U2R可得,發(fā)熱體的電阻:
R熱=U2P熱=(36V)2405W=3.2Ω,
由P=I2R可得,發(fā)熱體的功率P=320W時(shí),電路中的電流:
I1=√PR熱=\sqrt{\frac{320W}{3.2Ω}}=10A,
由I=\frac{U}{R}可得,電路中的總電阻:
R總=\frac{U}{{I}_{1}}=\frac{36V}{10A}=3.6Ω,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,串聯(lián)電阻的阻值:
R串=R總-R熱=3.6Ω-3.2Ω=0.4Ω;
(3)在箱內(nèi)串聯(lián)一個(gè)電阻時(shí),其總功率為320W,則箱內(nèi)的總電阻:
R總′=\frac{{U}^{2}}{P}=\frac{(36V)^{2}}{320W}=4.05Ω,
串聯(lián)電阻的阻值:
R串′=R總′-R熱=4.05Ω-3.2Ω=0.85Ω.
答:(1)應(yīng)選取鎳鉻合金絲做發(fā)熱體.理由:鎳鉻合金絲的熔斷電流大、不容易氧化且價(jià)格相對(duì)低;
(2)串聯(lián);0.4Ω;
(3)0.85Ω.
點(diǎn)評(píng) 本題考查電流、電阻等的計(jì)算,關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用,重點(diǎn)是通過(guò)所給數(shù)據(jù)判斷所選材料,難點(diǎn)是計(jì)算串聯(lián)電阻的阻值,還考查了學(xué)生的分析能力和運(yùn)用公式進(jìn)行計(jì)算解答的能力,是一道好題.
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A. | 物體M受力平衡 | |
B. | M受到的摩擦力為1N,方向是水平向左 | |
C. | 拉力F1與F2是一對(duì)平衡力 | |
D. | 物體M的重力不做功 |
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 5:2 | B. | 2:5 | C. | 5:6 | D. | 6:5 |
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A. | 電壓表示數(shù)仍是9V | B. | R1的阻值是30Ω | ||
C. | R2的阻值是45Ω | D. | R2消耗的功率為0.6W |
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題
編號(hào) | 材料 | 長(zhǎng)度/m | 橫截面積/mm2 |
A | 鎳鉻合金 | 0.5 | 0.5 |
B | 鎳鉻合金 | 1.0 | 0.5 |
C | 鎳鉻合金 | 0.5 | 1.0 |
D | 錳銅合金 | 0.5 | 0.5 |
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