Question

（2001?沈陽）從阻值為4歐、8歐、16歐、20歐的四根電阻絲中選擇電阻絲制成電熱器，接到24伏電源上，給160克水加熱，若電熱器產(chǎn)生熱量的50%被水吸收，用14分鐘使水溫升高30℃．應(yīng)選擇哪幾根電阻絲？如何連接？[c_水=4.2×10³焦/（千克?℃）]．

Answer 1

分析：由熱量公式求出水吸收的熱量，然后求出電熱器產(chǎn)生的總熱量，由電功公式求出電熱器的阻值，最后由串并聯(lián)電路特點(diǎn)選擇電阻．

解答：解：水吸收的熱量為
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg?℃）×160×10^-3kg×30℃
=20160J，
電熱器放出熱量
Q=

Q吸

50%

=

20160J

50%

=4.0320×10⁴J，
設(shè)電熱器電阻為R，
電熱器產(chǎn)生的熱量：Q=

U2

R

t，
則電熱器的電阻：R=

U2t

Q

=

(24V)2×14×60s

40320J

=12Ω，
由串聯(lián)電路特點(diǎn)可知，應(yīng)選擇4歐和8歐兩根電阻絲串聯(lián)．
答：應(yīng)選擇4歐和8歐兩根電阻絲串聯(lián)．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了選擇電阻及電阻的連接問題，應(yīng)用熱量公式、電功公式、串并聯(lián)電路特點(diǎn)即可正確解題．