Question

（2001?沈阳）从阻值为4欧、8欧、16欧、20欧的四根电阻丝中选择电阻丝制成电热器，接到24伏电源上，给160克水加热，若电热器产生热量的50%被水吸收，用14分钟使水温升高30℃．应选择哪几根电阻丝？如何连接？[c_水=4.2×10³焦/（千克?℃）]．

Answer 1

分析：由热量公式求出水吸收的热量，然后求出电热器产生的总热量，由电功公式求出电热器的阻值，最后由串并联电路特点选择电阻．

解答：解：水吸收的热量为
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg?℃）×160×10^-3kg×30℃
=20160J，
电热器放出热量
Q=

Q吸

50%

=

20160J

50%

=4.0320×10⁴J，
设电热器电阻为R，
电热器产生的热量：Q=

U2

R

t，
则电热器的电阻：R=

U2t

Q

=

(24V)2×14×60s

40320J

=12Ω，
由串联电路特点可知，应选择4欧和8欧两根电阻丝串联．
答：应选择4欧和8欧两根电阻丝串联．

点评：本题考查了选择电阻及电阻的连接问题，应用热量公式、电功公式、串并联电路特点即可正确解题．