Question

【題目】如圖是研究電流熱效應的實驗裝置圖．兩個相同的燒瓶中均裝入0.1 kg的煤油，燒瓶A中電阻絲的阻值為4 Ω，燒瓶B中的電阻絲標識已看不清楚，當閉合開關，經過210 s的時間，燒瓶A中的煤油溫度由20℃升高到24℃，燒瓶B中的煤油溫度由20℃升高到22℃，假設電阻絲產生的熱量全部被煤油吸收，電阻絲的阻值不隨溫度變化，電源電壓保持不變，已知煤油的比熱容c＝2.1×103 J/(kg．℃)．求：

(1)在此過程中燒瓶A中煤油吸收的熱量．

(2)燒瓶B中電阻絲的阻值．

(3)電源的電壓及電路消耗的總功率．

Answer 1

【答案】(1)840 J　(2)2Ω (3)6W

【解析】（1）燒瓶A中煤油吸收的熱量：

QA=cm△tA

=2.1×103J/（kg?℃）×0.1kg×（24℃﹣20℃）=840J；

（2）∵兩燒瓶中煤油的質量mA=mB、△tB=△tA，

∴燒瓶B中煤油吸收的熱量：

QB=QA=×840J=420J；

∵Q=I2Rt，兩電阻絲RA、RB串聯，

∴RB=RA=×4Ω=2Ω；

（3）由QA=I2RAt得電路中的電流：

I===1A，

電源電壓：

U=I（RA+RB）=1A×（4Ω+2Ω）V=6V．

電路消耗的總功率：

P=UI=6V×1A=6W．

答：（1）在此過程中燒瓶A中煤油吸收的熱量為840J；

（2）燒瓶B中電阻絲的阻值2Ω；

（3）電源的電壓為6V，電路消耗的總功率6W．