Question

如图所示，电源电压为9伏，滑动变阻器上标有“2安、10欧”字样，电热丝额定电压和额定功率值分别为6伏和7.2瓦，容器内装有煤油100立方厘米，若电压表读数为5伏，加热时间为7分钟，问煤油的温度将升高多少度？（设电热丝放出的热量全部被煤油吸收，电热丝电阻不随温度而变，煤油的密度为0.8×10³千克/米³，煤油比热为0.51卡/（克?℃）．

Answer 1

分析：由电热丝的额定电压及额定功率利用功率公式P=

U2

R

可求得电热丝的电阻；因电压表可以测出实际电压，则由电功公式可求得7分钟内电热丝放出的热量；由煤油的比热可求得升高的温度．

解答：解：由P=

U2

R

可得
电热丝的电阻R=

U 2 额

P额

=

(6V)2

7.2W

=5Ω；
由图可知，电压表并联在电热丝两端，由题意可得电阻丝两端的实际电压为5V；
则电热丝所做的功；W=I²Rt=

U2

R

t=

(5V)2

5Ω

×7×60s=2100J；
因煤油吸热量Q=W=2100J；
煤油的质量m=ρV=0.8×10³kg/m³×100×10^-6m³=0.08kg；
煤油的比热c=0.51k/（g?℃）=0.51×4.2×10³J/（kg?℃）=2100J/（kg?℃）；
则由Q=mc△t可得：
△t=

Q

mc

=

2100J

0.08kg×2100J/(kg?℃)

=12.5℃；
答：煤油升高的温度为12.5℃．

点评：本题巧妙地将电路知识与热学知识结合在一起考查了电功及热量的计算；要注意认真审题，注意单位间的相互转换，切忌思维定势，而导致错误．