Question

如圖所示，電源電壓為9伏，滑動變阻器上標有“2安、10歐”字樣，電熱絲額定電壓和額定功率值分別為6伏和7.2瓦，容器內裝有煤油100立方厘米，若電壓表讀數為5伏，加熱時間為7分鐘，問煤油的溫度將升高多少度？（設電熱絲放出的熱量全部被煤油吸收，電熱絲電阻不隨溫度而變，煤油的密度為0.8×10³千克/米³，煤油比熱為0.51卡/（克?℃）．

Answer 1

分析：由電熱絲的額定電壓及額定功率利用功率公式P=

U2

R

可求得電熱絲的電阻；因電壓表可以測出實際電壓，則由電功公式可求得7分鐘內電熱絲放出的熱量；由煤油的比熱可求得升高的溫度．

解答：解：由P=

U2

R

可得
電熱絲的電阻R=

U 2 額

P額

=

(6V)2

7.2W

=5Ω；
由圖可知，電壓表并聯在電熱絲兩端，由題意可得電阻絲兩端的實際電壓為5V；
則電熱絲所做的功；W=I²Rt=

U2

R

t=

(5V)2

5Ω

×7×60s=2100J；
因煤油吸熱量Q=W=2100J；
煤油的質量m=ρV=0.8×10³kg/m³×100×10^-6m³=0.08kg；
煤油的比熱c=0.51k/（g?℃）=0.51×4.2×10³J/（kg?℃）=2100J/（kg?℃）；
則由Q=mc△t可得：
△t=

Q

mc

=

2100J

0.08kg×2100J/(kg?℃)

=12.5℃；
答：煤油升高的溫度為12.5℃．

點評：本題巧妙地將電路知識與熱學知識結合在一起考查了電功及熱量的計算；要注意認真審題，注意單位間的相互轉換，切忌思維定勢，而導致錯誤．