题目内容
有两根电阻丝R1、R2和一个电源E,且电源E两端电压保持不变.如果只将电阻丝R1接在电源E两端,电阻丝R1在120s内产生的热量为12Q;如果将电阻丝R1、R2并联接在电源E两端,电阻丝R1、R2在60s内产生的总热量为8Q;如果将电阻丝R1、R2串联接在电源E两端,为使电阻丝R1、R2产生的总热量为3Q,则需要通电的时间是分析:由焦耳定律可求得当只接R1时在120s内产生热量的表达式,则可表示出R1的表达式;同理由焦耳定律可列出两电阻并联时在60s内消耗的电热的表达式,可求得电阻R2的表达式,则由焦耳定律可得出两电阻串联时产生3Q的热量需要的时间.
解答:解:当只有R1接在电源两端时,由焦耳定律可得:12Q=
t1;
则可得R1=
×120s=10
;
当两电阻并联时,由焦耳定律得:
8Q=
t2+
t2=
×60s+
×60s=6Q+
×60s
则可得:R2=30
;
当两电阻串联时,由焦耳定律得:3Q=
t
将R1、R2代入可得:3Q=
t
则解得:t=120s;
故答案为:120.
| U2 |
| R1 |
则可得R1=
| U2 |
| 12Q |
| U2 |
| Q |
当两电阻并联时,由焦耳定律得:
8Q=
| U2 |
| R1 |
| U2 |
| R2 |
| Q |
| 10 |
| U2 |
| R2 |
| U2 |
| R2 |
则可得:R2=30
| U2 |
| Q |
当两电阻串联时,由焦耳定律得:3Q=
| U2 |
| R1+R2 |
将R1、R2代入可得:3Q=
| U2 | ||||
10
|
则解得:t=120s;
故答案为:120.
点评:本题考查焦耳定律的应用,因题目中没有告诉具体的数值导致计算量较大,此类题目要注意公式的正确简化.
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