难题:
一个电饭锅在工作时,通过它的电流强度为3安培,它两端电压为220伏特。求电饭锅的电功率和产生的热量。
例题:
有一个电熨斗,其电阻为484欧姆,接在家庭照明电路中工作。求:
(1)电熨斗的电功率;
(2)通电5分钟产生的热量。
解答:
根据焦耳定律公式 Q = I²Rt 可得:
(1)电熨斗的电功率 P = UI = 220V × 3A = 660W;
(2)通电5分钟产生的热量 Q = I²Rt = (3A)² × 484Ω × 5 × 60s = 1.12 × 10^5J。
难题:
有一个电热水器,其功率为1.5kW,正常工作10分钟,放出的热量可以使多少千克的水温度升高50℃?[水的比热容为4.2 × 10³J/(kg·℃)]。
解答:
根据焦耳定律公式 Q=Pt 可得:
Q = 1.5kW × 1/6h × 10min = 25kW·h,
又因为 Q吸=cmΔt=cm(t-t₀)=4.2 × 10³J/(kg·℃) × m × 50℃,
所以 m=Q/cΔt=Q/c(t-t₀)=25kW·h/(4.2 × 10³J/(kg·℃) × 50℃)=0.25kg。
以下是一道初三物理焦耳定律的难题及解题过程:
难题:一个电饭锅,接在家庭电路上,正常工作时的电流是5A,通电25min,电流做了多少焦耳的功?
分析:知道电流、时间,可以利用焦耳定律来计算电流做的功。
解:已知U=220V,I=5A,t=25×60s=1500s,
由$W=UIt$可得,电流做的功:
$W=UIt=220V \times 5A \times 1500s = 1.65 \times 10^{6}J$。
答:电流做了1.65 × 10^{6}J的功。
以下是一组关于初三物理焦耳定律的难题和例题:
难题:一个5欧姆的电阻连接到一个电源上,电源的电动势为6伏特,内阻为1欧姆。求:
(1)电阻产生的热量Q随时间t的变化关系;
(2)电阻在1分钟内产生的热量。
例题:一个灯泡(可以看作是纯电阻)接到一个电源上,电源的电动势为6伏特,内阻为2欧姆。灯泡的电阻为4欧姆。求:
(1)灯泡两端的电压;
(2)在1分钟内灯泡消耗的电能;
(3)灯泡产生的热量。
对于难题,可以根据焦耳定律Q = I^2Rt来解答,其中I是电流,R是电阻,t是时间。对于例题,可以利用闭合电路欧姆定律E=U+Ir来求解灯泡两端的电压和电流,再根据Q=UIt来求解灯泡消耗的电能和产生的热量。
对于这两个问题,需要注意以下几点:
(1)焦耳定律适用于任何形式的电源,而闭合电路欧姆定律只适用于纯电阻电路。
(2)在求解电阻产生的热量时,需要考虑到时间的影响,不能简单地根据欧姆定律来求解。
(3)在求解灯泡消耗的电能和产生的热量时,需要考虑到电源的内阻和灯泡的电阻对电流和电压的影响。
希望以上问题可以帮助你更好地理解和应用初三物理的焦耳定律。
