解题思路:(1)由电功率公式P=
U
2
R
可求出恒温箱的实际功率;
(2)已知电功率,可以由电功率公式P=
U
2
R
的变形公式求出电热丝的电阻,由串联电路特点可以求出串联电阻阻值大小.
(3)从充分利用电阻产生的热量、减少能量损耗的角度分析答题.
(1)实际电功率:P=
U2
R=
(220V)2
100Ω=484W;
(2)当实际功率为400W时,由P=
U2
R可得,U=
PR=
400W×100Ω=200V;
则电路中的电流:I=[P/U]=[400W/200V]=2A;
因此,串联电阻两端电压:U'=220-200=20V,则需要串联的电阻阻值R串=[U′/I]=[20V/2A]=10Ω;
(3)由P=
U2
R可得,在220V的电压下工作,要想达到额定功率,电路总电阻R=
U2
P额=
(220V)2
400W=121Ω;
为了节约能源,避免电能的浪费,可以把串联电阻放在恒温箱内部,与原来的电热丝一起作为发热电阻使用.
答:(1)实际功率为484W;
(2)在箱外串联一个10Ω的电阻;
(3)串联电阻的阻值是21Ω;
把串联电阻放在恒温箱内部,与电热丝一起作为发热电阻,这样可以避免电能的浪费.
点评:
本题考点: 实际功率;欧姆定律的应用.
考点点评: 本题考查电功率计算公式的应用,熟练应用电功率的变形公式、串联电路特点即可正确解题.