Question

某科学兴趣小组为了探索一项使植物幼苗在寒冷季节快速生长的技术，制作了一只恒温箱，箱内需要安装一个电

某科学兴趣小组为了探索一项使植物幼苗在寒冷季节快速生长的技术，制作了一只恒温箱，箱内需要安装一个电发热体，按设计要求，该电发热体使用36V电源，每秒向箱内提供320J热（设电能全部转化为热能）．（1）现有四种直径为0.5mm的金属丝材料，有关数据如下： 材料 熔点 熔断电流 发热时氧化情况比较 价格比较 铜丝 1083℃ ＞20A 容易 较低 钨丝 3410℃ ＞20A 容易 较高 镍铬合金丝 1100℃左右 ＞20A 不易 一般 铅锑合金丝 200℃左右 ＞5A 一般 一般试分析选取择哪一种材料绕制发热体较合适？并说明理由．（2）计算出所用材料的电阻值．

Answer 1

（1）铜丝容易氧化，钨丝容易氧化且价格较高，铅锑合金熔点低且熔断电流低，这三种材料都或多或少的存在不足，所以应选取镍铬合金丝做发热体．因为镍铬合金丝的熔点高、熔断电流大、不容易氧化且价格相对较低，所以用它制作发热体比较合适．
（2）因为电能全部转化为热能，所以W=Q，
该发热体的电功率：P=

W

t

=

Q

t

=

320J

1S

=320W，
该材料的电阻值：R=

U2

P

=

(36V)2

320W

=4.05Ω．
答：（1）应选取镍铬合金丝做发热体．理由：镍铬合金丝的熔点高、熔断电流大、不容易氧化且价格相对低．
（2）所用材料的电阻值是4.05Ω．