以下是一道初中物理电热学综合题的例题及解答:
题目:一个电热器接在10V的电源上,通过它的电流强度为2A,通电时间为10s,产生的热量是40J。求:
1. 电热器的电阻是多少?
2. 如果电热器接在20V的电源上,通电时间变为多少?
【例题分析】
首先,我们需要根据题目所给条件,列出电热器的电阻表达式和产生的热量表达式。根据欧姆定律,电热器的电阻可以表示为:R = U/I。而产生的热量Q = I²Rt,其中I是电流强度,R是电阻,t是通电时间。
已知电热器的电压为10V,电流强度为2A,通电时间为10s,产生的热量为40J。将这些数值代入上述公式,可得到电热器的电阻为:
R = (U/I)² = (10/2)² = 25欧姆
接下来,我们需要求出电热器在新的电压下,通电多长时间才能产生同样多的热量。根据热量公式Q = I²Rt,新的电流强度I'可以通过Q = U'²/R来计算。将已知的电压和电阻代入公式,可得到新的电流强度为:
I' = (U')/R = (20)/25 = 0.8A
最后,根据热量公式Q = U't',可得到新的通电时间为:
t' = Q/U' = 40/(20 × t')
将已知的热量和新的电流强度代入公式,可解得新的通电时间为:
t' = 5s
所以,如果电热器接在20V的电源上,通电时间需要变为5s。
【答案】
1. 电热器的电阻是25欧姆。
2. 如果电热器接在20V的电源上,通电时间变为5s。
以下是一道初中物理电热学综合题的例题及解析:
例题:一个额定功率为220瓦的电热杯,正常工作电压下使用5分钟,电热杯消耗了多少电能?产生的热量是多少?
解析:
1. 根据电功率公式 P=UI 可知,电热杯的额定电压为220伏,工作时间为5分钟,则电热杯消耗的电能W = Pt = 220瓦 × 5 × 60秒 = 6.6 × 10四次方焦。
2. 电热杯产生的热量Q = W = 6.6 × 10四次方焦。
答案:电热杯消耗了6.6 × 10四次方焦的电能,产生的热量为6.6 × 10四次方焦。
这道题考察了学生对电功率公式和电热计算公式的掌握情况,通过练习可以提高学生的综合应用能力。
初中物理电热学综合题常见问题包括:
1. 电流通过导体产生的热量与哪些因素有关?如何表示电流产生热量的多少?
2. 如何正确使用温度计、电流表和电压表?如何读数?
3. 如何根据串并联电路的特点,判断电路中哪部分是电热的电源?
4. 如何根据实际情况选择合适的散热材料?
5. 如何根据电热器的额定功率和额定电压,求出它的电阻值?
6. 如何根据电流表和电压表的示数,求出电路中的总电阻和总功率?
7. 如何根据焦耳定律,求出电路中产生的热量?
8. 如何根据热平衡方程,求出电路中各部分电阻的热功率之和等于总功率?
以下是一个相关例题:
【例题】一个电饭锅的额定功率为1100W,额定电压为220V,求它的电阻值和正常工作时的发热量。
【分析】
根据电饭锅的额定功率和额定电压,可以求出它的电阻值:
$R = \frac{U^{2}}{P} = \frac{(220V)^{2}}{1100W} = 44\Omega$
正常工作时的发热量可以根据焦耳定律来计算:
$Q = W = Pt = 1100W \times 1\text{ }h = 3300\text{ }J$
【答案】电饭锅的电阻值为44Ω,正常工作时的发热量为3300J。
注意,电热学综合题还可能涉及到散热问题、电路连接方式等问题,需要根据实际情况进行分析和计算。
