题目列表(包括答案和解析)
如图(9-6)所示电路,电热器的电阻丝R1和定值电阻R2都是待测,当S1、S2都闭合时,经1分钟,电热器使水到达沸点,已知水的初温为20℃,水的质量为484克,当S1闭合S2断开时,电热器加热同样的初温和质量的水使其达到沸腾,需要4分钟。求R1和R2的阻值多大?(热损失不计,电源电压 220伏不变)
[分析]此题是一道电学和热学的综合题。电路是纯电阻电路,当S1、S2都闭合时,定值电阻R2被局部短路,电路中只有 Rl工作;当S1闭合S2断开时,R2和R1串联在一起工作。因为电流通过 R1放出的热量等于水吸收的热量。 Q吸=Q放,只要利用吸收热量公式 Q吸= Cm(t-t0)
解此题时要注意:①题中有个隐含条件是水的末温是100℃;②两次对水放热的都是R1。
[解]水两次吸收的热量相等,
Q吸=Cm(t-t0)=4.2×103焦/千克·℃×0.484千克×(100℃-20℃)=162624焦
当S1、S2都闭合时,R1两端的电压等于电路的总电压,根据焦耳
又∵Q放=Q吸=162624焦,
当S1闭合S2断开时,R14分钟放出的热量和前一次一样多,但R1两端电压只是总电压的一部分U1。则有
组别 | R1(Ω) | R2(Ω) | U1(V) | U2(V) | U(V) |
第一组 | 5 | 5 | 3 | 3 | 6 |
第二组 | 5 | 10 | 2 | 4 | 6 |
第三组 | 5 | 15 | 1.5 | 4.5 | 6 |
组别 | 序号 | R1(Ω) | R2(Ω) | I(A) | R(Ω) | I′(A) |
第一组 | 1 | 5 | 5 | 0.6 | 2.5 | 2.4 |
2 | 5 | 5 | 0.6 | 10 | 0.6 | |
3 | 5 | 5 | 0.6 | 15 | 0.4 | |
第二组 | 4 | 5 | 10 | 0.4 | 2.5 | 2.4 |
5 | 5 | 10 | 0.4 | 15 | 0.4 | |
6 | 5 | 10 | 0.4 | 20 | 0.3 | |
第三组 | 7 | 5 | 15 | 0.3 | 10 | 0.6 |
8 | 5 | 15 | 0.3 | 20 | 0.3 | |
9 | 5 | 15 | 0.3 | 25 | 0.24 |
回顾实验与探究:如图所示,研究“电流跟电压、电阻关系”时,记录数据如下:
|
实验 次数 | 电阻R=10Ω | |
U/V | I/A | |
1 | 1 | 0.1 |
2 | 2 | 0.2 |
3 | 3 | 0.3 |
(1)分为两组实验用了________________法,上述数据可以总结为关系式____________.依次进行表Ⅱ中第5、6次实验的过程中,滑片P应向 滑动.
(2)将R换作额定电压为3.8V的小灯泡,当小灯泡正常工作时电流表示数如图所示,则通过小灯泡的电流是_______A,它的额定功率为____________W.
(3)将 R换成螺线管,则当滑片P向左滑动时,它能够吸起大头针的数量将_____________.
(4)在电路中再串联一个阻值为2R的定值电阻,可以探究__________和时间一定时,导体放出的热量与电阻的关系.
实验 次数 | 电阻R=10Ω | |
U/V | I/A | |
1 | 1 | 0.1 |
2 | 2 | 0.2 |
3 | 3 | 0.3 |
实验 次数 | 电阻U=3V | |
R/Ω | I/A | |
4 | 5 | 0.6 |
5 | 10 | 0.3 |
6 | 15 | 0.1 |
实验 次数 | 电阻R=10Ω | |
U/V | I/A | |
1 | 1 | 0.1 |
2 | 2 | 0.2 |
3 | 3 | 0.3 |
实验 次数 | 电阻U=3V | |
R/Ω | I/A | |
4 | 5 | 0.6 |
5 | 10 | 0.3 |
6 | 15 | 0.1 |
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