填空题某电热杯中有甲、乙两根电热丝,只将甲电热丝接到电源上时,烧开一杯水需要1

发布时间:2020-07-28 20:46:36

填空题某电热杯中有甲、乙两根电热丝,只将甲电热丝接到电源上时,烧开一杯水需要12min,只将乙电热丝接到电源上时,烧开同样的一杯水需18min,若将它们串联接到电源上时,烧开同样的一杯水需________min.若将甲、乙并联起来接到电源上时,烧开同样的一杯水需要________min.(设电源电压不变,不计热量损失)

网友回答

设电源电压是U,甲的电阻是R1,乙的电阻是R2 ,t1=12分钟,t2=18分钟.
 因为这杯水的初温、末温、质量在各种情况中,是一样的,所以要烧开这杯水所需要的热量是相等的,即
 只用甲加热时,Q=P1*t1=(U^2 / R1)*t1
 只用乙加热时,Q=P2*t2=(U^2 / R2)*t2
 所以有 R1=(U^2 / Q)*t1 , R2=(U^2 / Q)*t2
   若将它们串联接到电源上时,烧开同样的一杯水需要的时间设为 t串,则
 Q=[ U^2 / (R1+R2) ] * t串
 将 R1=(U^2 / Q)*t1 , R2=(U^2 / Q)*t2 代入上式
 得 t串=t1+t2=12+18=30分钟
   若将甲、乙并联起来接到电源上时,烧开同样的一杯水需要的时间设为 t并,则
 每个电热丝都与单独使用时有相等的功率,所以
 Q=(P1+P1)* t并
 即 Q=[ (Q / t1)+(Q / t2) ] * t并
 得 t并=t1*t2 / (t1+t2)=12*18 / (12+18)=7.2分钟

网友回答

30    7.2解析分析:两次烧水时所用的总电能相同,先根据两根电阻丝单独使用时所用的时间求电阻之比,即:=?R1:R2=t1:t2;然后求出串联电路的总电阻,并利用热量相等列一个关系式,即t=,再结合两电阻的比值即可求出.已求出R1:R2=t1:t2;然后求出并联电路的总电阻,并利用热量相等列一个关系式,即=,再结合两电阻的比值即可求出.解答:设甲电热丝的阻值为R1,乙电热丝的阻值为R2,用甲电热丝烧水时消耗的电能为:W1=t1,用乙电热丝烧水时消耗的电能为:W2=t2,要使烧开同一壶水,则做功一样,即=,∴R1:R2=t1:t2=12min:18min=2:3,当甲、乙两根电热丝串联起来后,总电阻R串=R1+R2,∴t=,即t=,化简得:=,即=,从而可知,t=30min.当甲、乙两根电热丝并联起来后,总电阻R并==,∴t3=,即=,化简得:=,即=,从而可知,t3=7.2min.故
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