题目

培养菌种需要在相对稳定的温度环境下进行。如图所示是研究性学习小组的同学们设计的恒温箱。他们将-段电热丝R接入电源电压为36 V的电路中，测得其实际功率为27 W（电热丝阻值不随温度变化）请你解答下列问题： （1）电热丝是利用电流的_________效应工作的；  （2） 通过电热丝R的电流为多大? （3）为保证菌种的培养，箱内发热功率应为12 W，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?

题型：计算题难度：中档来源：期末题

所属题型：计算题 试题难度系数：中档

答案

解： （1）热  （2） 由得 0.75 A （3），，，需串联电阻 108 Ω-48 Ω=60 Ω。

考点梳理

初中三年级物理试题“培养菌种需要在相对稳定的温度环境下进行。如图所示是研究性学习”旨在考查同学们对 电功率的计算公式的变形、 电热的防止和利用、 ……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：

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• 电功率的计算公式的变形
• 电热的防止和利用

考点名称：电功率的计算公式的变形

解读电功率的计算公式：
电功率的四个表达式：（1）定义式：P=W/t。（2）反映电学特点的普适式P=UI。与欧姆定律结合后得到的(3)式P=I2R。（4）式P=U2/R。
电功率是反映电能消耗快慢的物理量，定义为1秒钟内消耗电能的多少，因此，用所消耗的电能除以消耗这些电能所用的时间，就得到定义式P=W/t。

经实验研究证明，电功率等于导体两端电压与通过导体电流的乘积，即P=UI。电压和电流是电路中最重要的物理量。有电压才可能有电流。电能是通过电荷有规律的运动转化成其它形式的能量的，电荷有规律的运动就形成电流。没有电流就不会消耗电能，当然也就不会有电能转化为其它形式的能量。所以，P=UI广泛应用于电功率的计算。
与欧姆定律结合得到的（3）式P=I2R、（4）式P=U2/R适用于纯电阻电路。因为，欧姆定律反映的是导体中的电流与导体两端电压和导体电阻之间的关系，是在纯电阻电路中得出的，所以，它只适用于纯电阻电路。如：白炽灯、电阻、电热器等，不适用于含电动机的电路和输变电电路的计算。由于串联电路中电流处处相等，所以在串联电路中，使用（3）式P=I2R分析和计算方便。在并联电路中，各支路两端电压相等，所以用（4）式P=U2/R分析和计算方便。通过对近几年的中考命题分析，除了含电动机电路的电功率计算外，其它全是纯电阻电路。在纯电阻电路中，四个计算公式通用，可根据具体情况选择方便的公式进行运用。

电功率计算公式变形如下：
I=U/R
U=IR
R=U/I
P=W/T
P=UI
P=U^/R
P=I^R
Q=UIt 物理量 物理公式
电流 定义式I=Q/t 欧姆定律I=U/R 串联电路I=I1=I2 并联电路I=I1+I2
电压 串联电路U=U1+U2 并联电路U=U1=U2
电阻 串联R总=R1+R2 并联R总=R1R2/(R1+R2)

电功率 定义式P=W/t 普适公式P=UI
电功 定义式W=UIt 已知电功率W=Pt 已知电量W=UQ
导体热量 焦耳定律Q=I2Rt
面积 正方形S=a2 长方形S=ab 圆S=π（D/2）2
体积 柱体V=Sh 排液法V固=V2-V1 正方体V=a3 浸没时V排=V物
速度 定义式v=s/t 平均速度v=s总/t总
密度 定义式ρ=m/V
重力 G=mg
浮力 公式法F浮=ρ液gV排 称重法F浮=G-F' 漂浮和悬浮F浮=G 阿基米德原理F浮=G排
产生原因F浮=F向上-F向下 沉底时F浮=G-N
压强 定义式p=F/S 液体内部p=ρgh
功率(机械) 定义式P=W/t 汽车功率P=Fv
功(机械) 定义式W=Fs 总功W总=W有用+W额
杠杆平衡条件 F1l1=F2l2
力 同方向F合=F1+F2 反方向F合=F1-F2 水平桌面上受到物体的压力F=G总 液体、气体的压力F=pS
机械效率 定义式η=W有用/W总 提升重物η=Gh/Fs 水平移动重物η=fs物/Fs
热量 燃料燃烧Q=qm 物体吸放热Q=cmΔt
机械能 机械能=动能+势能
Q=U^/Rt
Q=I^Rt
 

考点名称：电热的防止和利用

电热的利用与防治：
利用：电流的热效应有非常普遍的应用，如电热毯、电熨斗、电烤箱等
防治：电视机长时间工作，会使后壳积累较多的热量从而影响寿命，需要散热

电热的作用与危害：
一、电热的利用
1　纯电阻电路就是指电流通过的电路中的所有的导体，电流所做的功全部转化为内能.这样的电路叫做纯电阻电路.
2　电热器就是一个纯电阻电路，人们利用它来作加热的设备：
例如： 电炉、电烙铁、电熨斗、电饭锅、电烤炉都是电热器.
电热器重要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上做成的，电流通过电阻丝发出热量.
电热器清洁卫生，没有环境污染;热效率高;有的还可以方便地控制和调节温度等优点.
例如：电褥、电烘箱;家禽电热孵卵器，引发炸药的电热装置乃至高空飞行服里的电热保温装置，都是电热器，它们有不同的构造和用途，但原理都这样.
二、防止电热的危害
在电动机里，电流所做的功主要用来做机械功，但电流通过电动机里的电阻也会要产生热量这样的电路我们叫它非纯电阻电路)，会使导线温度升高，温度超过绝缘材料的耐热温度，绝缘材料会迅速老化甚至可能烧坏，这就需要考虑散热，还要加快散热，有的电动机里随电动机转动装有风扇，同时把外壳作成如图所示的形状，都是为了迅速散热.