电子课本网 第86页

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温度计示数的变化
比热容小
在电流和通电时间相同时,电阻越大,导体
产生的热量越多
相同
串联
且阻值相同
​$\frac {c_{水}(t_{水}-t_{0})}{t_{煤油}-t_{0}}$​
解:​$(1)$​由题意可知,电热水壶的额定电压为​$220\ \mathrm {V}$​,额定加热功率为​$1000\ \mathrm {W}$​,则电热丝的电阻​$R=\frac {U^2}{P}=\frac {(220\ \mathrm {V})^2}{1000\ \mathrm {W}}=48.4\ \mathrm {Ω}$​
​$(2)$​水吸收的热量​$Q_{吸}=c_{水}m(t-t_{0})=4.2×10^3\ \mathrm {J/}(\mathrm {kg·℃})×1\ \mathrm {kg}×(100℃-20℃)=3.36×10^5\ \mathrm {J}$​
​$(3)$​由​$η=\frac {Q_{吸}}W×100\%$​可知,电热水壶消耗的电能​$W=\frac {Q_{吸}}η=\frac {3.36×10^5\ \mathrm {J}}{80\%}=4.2×10^5\ \mathrm {J}$​,
根据​$P=\frac {W}{t}$​可得,电热水壶需要的加热时间​$t=\frac {W}{P}=\frac {4.2×10^5\ \mathrm {J}}{1000\ \mathrm {W}}= 420\ \mathrm {s}$​
解:​$(1)$​只闭合开关​$S_{1}$​时,电路为​$R_{1}$​的简单电路,通过​$R_{1}$​的电流​$I_{1}=\frac U{R_{1}}= \frac {6\ \mathrm {V}}{4\ \mathrm {Ω}}=1.5\ \mathrm {A}$​
​$(2)$​只闭合开关​$S_{1}$​时,电路为​$R_{1}$​的简单电路,​$R_{1}$​的电功率​$P_{1}=\frac {U^2}{R_{1}}=\frac {(6\ \mathrm {V})^2}{4\ \mathrm {Ω}}=9\ \mathrm {W}$​
​$(3)$​由图可知,两开关都闭合时,两电阻并联,由​$P= \frac {U^2}{R}$​可知,此时功率最大,为''速热''挡,已知电源两端电压为​$6\ \mathrm {V}$​,由​$P=UI $​可得,干路中的电流​$I=\frac {P}{U}=\frac {36\ \mathrm {W}}{6\ \mathrm {V}}=6\ \mathrm {A}$​,通过​$R_{2}$​的电流​$I_{2}=I-I_{1}=6\ \mathrm {V}-1.5\ \mathrm {A}=4.5\ \mathrm {A}$​,​$R_{2}$​的阻值​$R_{2}=\frac {U}{I_{2}}=\frac {6\ \mathrm {V}}{4.5\ \mathrm {A}}=\frac 43\ \mathrm {Ω}$​,若更换成电压为​$5\ \mathrm {V} $​的电源,此时电路中的电流​$I'=\frac {U'}{R_{1}}+\frac {U'}{R_{2}}=\frac {5\ \mathrm {V}}{4\ \mathrm {Ω}}+\frac {5\ \mathrm {V}}{\frac 43\ \mathrm {Ω}}=5\ \mathrm {A}$​,使用​$''$​速热​$''$​挡通电​$10\ \mathrm {s} $​产生的热量​$Q=W=U'I't=5\ \mathrm {V}×5\ \mathrm {A}×10\ \mathrm {s}=250\ \mathrm {J}$​