题目内容

14.在探究“电流的热效应跟电阻大小的关系”的实验中,实验室提供电压为6V(保持不变)的电源和2Ω、4Ω、6Ω、8Ω四种规格的电阻丝.毛毛同学选择其中2只电阻丝制成了一个电热器,她用此电热器对60g的水加热7min,使水温度升高6℃.【C水=4.2×103J/(Kg•℃)】
(1)求水吸收的热量;
(2)若电热器产生的热量全部被水吸收,请你通过计算后,确定毛毛同学选择的是哪2只电阻器及连接的方式.

分析 (1)利用热量的计算公式Q=cm△t计算热量;
(2)先利用电功的公式W=Pt计算电功率,再利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$计算总电阻,从而判定两电阻的连接方式.

解答 解:
(1)水吸收的热量:Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×0.06kg×6℃=1.512×103J;
(2)由题意知Q=W得W=Pt可知,
电热器的功率为:
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.512×1{0}^{3}J}{7×60s}$=3.6W;
根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,
R总=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{(6V)^{2}}{3.6W}$=10Ω;
由此判定毛毛同学选择的是2Ω和8Ω或者是4Ω和6Ω的电阻器串联连接在电路中.
答:
(1)水所吸收的热量是1.512×103J;
(2)毛毛同学选择的是2Ω和8Ω或者是4Ω和6Ω的电阻器串联连接在电路中.

点评 本题把电学知识与热学知识联系在一起,难度大,须要学生灵活的运用公式进行计算.

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