如图是研究电流热效应的实验装置图.两个相同的烧瓶中均装入0.1kg的煤油,烧瓶A中电阻丝的阻值为4Ω,烧瓶B中的电阻丝标识已看不清楚.当闭合开关,经过210s的时间,烧瓶A中的煤油温度由20℃升高到24℃,烧瓶B中的煤油温度由20℃升高到22℃.假设电阻丝产生的热量全部被煤油吸收,电阻丝的阻值不随温度变化,电源电压保持不变,已知煤油的比热容c=2.1×103J/(kg•℃).求:(1)在此过程中烧瓶A中煤油吸收的热量;(2)烧瓶B中电阻丝的阻值;(3)电源的电压及电路消耗的总功率.

问题描述:

如图是研究电流热效应的实验装置图.两个相同的烧瓶中均装入0.1kg的煤油,烧瓶A中电阻丝的阻值为4Ω,烧瓶B中的电阻丝标识已看不清楚.当闭合开关,经过210s的时间,烧瓶A中的煤油温度由20℃升高到24℃,烧瓶B中的煤油温度由20℃升高到22℃.假设电阻丝产生的热量全部被煤油吸收,电阻丝的阻值不随温度变化,电源电压保持不变,已知煤油的比热容c=2.1×103J/(kg•℃).求:

(1)在此过程中烧瓶A中煤油吸收的热量;
(2)烧瓶B中电阻丝的阻值;
(3)电源的电压及电路消耗的总功率.

(1)烧瓶A中煤油吸收的热量:QA=cm△tA=2.1×103J/(kg•℃)×0.1kg×(24℃-20℃)=840J;(2)∵两烧瓶中煤油的质量mA=mB、△tB=12△tA,∴烧瓶B中煤油吸收的热量:QB=12QA=12×840J=420J;∵Q=I2Rt,两电阻丝RA...
答案解析:(1)知道煤油的质量、煤油温度的升高值、煤油的比热容,利用吸热公式求烧瓶A中煤油吸收的热量;(2)由题知,两烧瓶中煤油的质量相等,升高温度的大小关系,根据吸热公式得出吸收热量的关系,而电阻丝产生的热量全部被煤油吸收,再根据焦耳定律Q=I2Rt分析得出两电阻的大小关系;(3)求出了烧瓶A中煤油吸收的热量,利用焦耳定律求出此时电路中的电流,两电阻阻值以求出,根据串联电路的欧姆定律求出总电压(电源电压),在根据P=UI求总功率.
考试点:电功与热量的综合计算;热量的计算;电阻的串联;电功率的计算;焦耳定律的计算公式及其应用.
知识点:本题考查了学生对密度公式、吸热公式、欧姆定律、电功率公式、焦耳定律公式的掌握和运用,是一道电学与热学的综合应用题,属于难题.