Question

4．小明在用电炉烧水时发现电炉丝热得发红，而与它相连的导线却几乎不发热．小明猜想电阻大的，发热功率大．而小亮在用电炉烧水时观察到：将两个电阻不同的电炉分别接到家庭电路中时，电阻小的电炉发热快些，相同时间内产生的热量多些．小亮猜想电阻小的，发热功率大．小明与小亮观察到的现象似乎有矛盾，这是怎么回事？请分析说明．

Answer 1

分析 当两电阻串联时，通过的电流相等，由焦耳定律Q=I²Rt可知，在相同时间内，电阻大的产生的热量多；
当两电阻并联时，两端的电压相等，由Q=W=$\frac{{U}^{2}}{R}t$可知，在相同时间内，电阻小的产生的热量多；
据此分析回答．

解答 答：
小明与小亮观察到的现象并不矛盾．
（1）使用电炉时，电炉丝与导线是串联的，通过的电流相等，由于电炉丝的电阻大，根据Q=I²Rt，在相同时间内，电炉丝产生的热量多；电阻大的电炉丝发热功率大．
（2）将两个电阻不同的电炉分别接到家庭电路中时，两根电炉丝并联，两端的电压相等，根据Q=W=$\frac{{U}^{2}}{R}t$，在相同时间内，电阻小的产生的热量多，即电阻小的电炉丝发热功率大．

点评 本题考查了焦耳定律和串并联电路特点的应用，知道电炉丝和相连接的导线为串联、两电炉丝是并联是本题的关键．