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15.如圖所示是探究小組在科技節(jié)上設(shè)計的保溫箱的原理圖,圖中溫控開關(guān)S可根據(jù)溫度高低實現(xiàn)自動通斷,從而使保溫箱的加熱當和保溫檔及時切換,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)當保溫箱內(nèi)溫度較低時,溫控開關(guān)將會閉合(選填“閉合”或“斷開”);若保溫箱的保溫功率為12W,則阻值R=24Ω

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)當保溫箱內(nèi)溫度較低時,保溫箱應(yīng)處于加熱狀態(tài),由P=UI=U2R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,兩電熱絲串聯(lián),根據(jù)P=UI=U2R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)當保溫箱內(nèi)溫度較低時,保溫箱應(yīng)處于加熱狀態(tài),
由P=UI=U2R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,兩電熱絲串聯(lián),
此時電路中的總電阻:
R=U2P=\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.

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

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