电热学是初中物理的一个重要部分,以下是一个电热学计算题的例题和解答:
题目:一个额定电压为6V的小型电热器,正常工作时通过它的电流是0.5A。求:
1. 小型电热器的电阻;
2. 小型电热器工作半小时消耗的电能;
3. 如果这个电热器两端的电压降到2V,它的实际功率是多少?
解答:
1. 根据欧姆定律,小型电热器的电阻为:
R = U / I = 6V / 0.5A = 12欧姆
2. 工作半小时,即30分钟,消耗的电能:
W = UIt = 6V × 0.5A × 30 × 60s = 4320J
3. 当电压降到2V时,小型电热器的电阻不变,实际功率为:
P = U²/R = (2V)²/12欧姆 = 0.4W
例题讲解:
在解答过程中,我们首先根据欧姆定律求出了电热器的电阻,再根据电能公式求出了工作半小时消耗的电能。最后,当电压降低时,我们再次使用欧姆定律和功率公式来求得实际功率。
在解决电热学问题时,欧姆定律和功率公式是两个非常重要的公式。我们需要熟练掌握这两个公式的使用方法,并能根据具体问题选择合适的公式进行计算。同时,我们还需要注意单位的换算和统一,以确保计算结果的准确性。
例题:
某电热器接在家庭电路中,通过它的电流强度是5安培,它工作5分钟产生的热量是1.5×10^5焦耳。求:
(1)电热器的电阻;
(2)电热器的功率;
(3)电热器工作的效率。
解析:
(1)电热器的电阻:$R = \frac{U^{2}}{P} = \frac{(220V)^{2}}{5A \times 300s} = 88\Omega$;
(2)电热器的功率:$P = \frac{W}{t} = \frac{1.5 \times 10^{5}J}{5 \times 60s} = 500W$;
(3)电热器工作的效率:$\eta = \frac{Q}{W} = \frac{1.5 \times 10^{5}J}{1.5 \times 10^{5}J} \times 100\% = 100\%$。
答案:(1)电热器的电阻为88Ω;(2)电热器的功率为500W;(3)电热器工作的效率为100\%。
初中物理电热学计算题和相关例题常见问题如下:
计算题:
1. 一段电阻丝的电阻为R,当加在它两端的电压为U时,消耗的电功率为P。现把这段电阻丝均匀地拉长为原来的两倍,然后对折合在一起,再接入原来的电源上,则电阻丝消耗的电功率变为多少?
例题:
1. 有一个电热器,额定电压为220V,额定功率为110W。该电热器工作时,电源电压为240V,为了使电热器正常工作,应该串联一个多大的电阻?
常见问题:
1. 计算电热器的电阻值时,如何考虑温度对电阻的影响?
2. 在计算电功率时,如何考虑电源内阻对电路的影响?
3. 如何根据电路图选择合适的电学器材进行计算?
4. 如何根据题目中的条件,选择合适的公式进行计算?
5. 如何考虑电热器的热损失和散热问题?
这些问题涉及到电热学的核心概念和计算方法,需要学生掌握基本的物理公式和欧姆定律,同时也要理解温度对电阻的影响以及电路中的热损失和散热问题。
