第八章電功率二電功率試題2(編輯修改稿)
2024-12-21 18:26 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 所以鐵絲發(fā)熱最多。 [例 4]某個電熱水器內(nèi)有兩根電熱絲，其中一根通電時 電熱水器中的水經(jīng)15min 沸騰，另一根通電時 (電壓不變 )經(jīng)過 30min 沸騰。假如把兩根電熱絲串聯(lián)或并聯(lián)起來，那么通電后要多少時間水才能沸騰？ [分析 ]由題意可知，不論是一根電熱絲通電或者是兩根電熱絲 (串聯(lián)或并聯(lián) )都通電，電熱水器加熱的水沸騰時，所需供給的熱量是相等的。 [解 ]設(shè)第一根電熱絲和第二根電熱絲的電阻分別為 R1 和 R2，電路上的電壓是 U，水沸騰需要通電的時間分別是 t1和 t2，那么每根電熱絲單獨通電加熱時所放出的熱量分別為 R 串 =R1+R2＝ R1+2R1=3+R1 由 Q串 =Q1，得 當(dāng)兩電熱絲并聯(lián)時 由 Q并 =Q1，得 所以 [答 ]串聯(lián)時需 45min，并聯(lián)時需 10min。 有關(guān)電熱的作用例題 [例 1]在電源電壓不變時，為了使電爐在相等的時間內(nèi)發(fā)熱多些，可采取的措施是 ( ) [分析 ] 有同學(xué)認(rèn)為應(yīng)選 (A)，根據(jù)焦耳定律 Q=I2Rt，導(dǎo)體上放出的熱量與電阻成正比，所以要增加熱量，可增大電阻。這是由于對焦耳定律理解不全面的緣故 .焦耳定律所闡述的導(dǎo)體上放出的熱量和某一個量的比例關(guān)系是在其他一些量不變的條件下才成立的，如放出的熱量和電阻成正比，是指電流強度和通電時間都不變的條件下熱量與電阻成正比，按題意，通電時間是相同的，但由于電源電壓是不變的，通過電熱絲的電流強度將隨著電阻的增大 而減小，若再根據(jù) Q=I2Rt，將不易得出正確的結(jié) [答 ]B。 [例 2]如圖 1所示， R2=2R1，當(dāng)開關(guān) S 打開和閉合時，在相同的時間內(nèi)，電流通過 R1 產(chǎn)生的熱量之比為 ( ) ∶ 3 ∶ 9 ∶ 1 ∶ 1 [分析 ]電流通過 R1產(chǎn)生的熱量可根據(jù)公式 Q=I2Rt 或根據(jù)公式 Q=W= 開關(guān) S 打開時， R1， R2串聯(lián)，通過 Rl的電流 所以，當(dāng)開關(guān) S 打開和閉合時，在相同的時間內(nèi)，電流通過 R1 產(chǎn)生的熱量之比為 [答 ](B)。 [例 3]有一種雙溫電爐，其電路圖如圖 2所示，由兩段阻值相同的電阻絲組成的發(fā)熱體， A， B， C 為三根引出線，其中 A為低溫檔， B為高溫檔，且高溫檔每秒產(chǎn)生的熱量是低溫檔每秒產(chǎn)生熱量的 2 倍，試在方框內(nèi)畫出兩段電阻絲的連接圖，并說明設(shè)計的理由。 [分析 ]對純電阻電路，電流通過導(dǎo)體發(fā)熱 .當(dāng) 電壓恒定時，可選用 Q [答 ]方框內(nèi)的兩段電阻絲應(yīng)如圖 3 連接 . 設(shè)計合理性證明如下： 當(dāng) S接高溫檔 BC 時， 當(dāng) S接低溫檔 AC 時， 可見設(shè)計合理。 有關(guān)電功例題 [例 1]一把電烙鐵接在 220V 的電路中，通過的電流是 350mA，問通電 1h消耗了多少電能？ [分析 ]只需求出在 1h 的電功，就可知道所消耗的電能。 [解 ]由電功的公式得 W=UIt=220V 3600s= 105J [答 ]消耗電能 105J。 [例 2]加在導(dǎo)體兩端的電壓為 6V， 30s 內(nèi)電流通過導(dǎo)體做功 72J，則通過導(dǎo)體的電流多大？這段時間內(nèi)通過該導(dǎo)體某截面的電量是多少？ [解 ]由 W=UIt 得 [答 ]通過導(dǎo)體的電流是 ，通過截面的電量是 12C。 [例 3]有兩個電阻， R1=4 歐， R2=6 歐，先把它們串聯(lián)起來接在 6伏電池組的兩極間，求每分鐘電流通過各個電阻所做的功和整個電路的總功，再把它們并聯(lián)起來接在 6伏電池組的兩極間，求每分鐘電流通過每個電阻所做的功和整個并聯(lián)電路的總功。 [分析 ]在 求電功時，一般根據(jù)公式 W=UIt，只要
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