Question

张佳同学用图所示的实验探究电流做功的快慢与哪些因素有关，她测得150g煤油在2min内温度升高了8℃〔煤油的比热容2.1×10³J/（kg?℃）〕．
（1）电流产生的热量是多少？
（2）瓶内电阻丝的电功率是多少？
（3）如果电压表的示数是12V，电流表的示数是多少？
（4）瓶内电阻丝的电阻值大约是多少？

Answer 1

分析：（1）电流产生的热量被煤油吸收，则由热量的计算求得煤油吸收的热量即为电流产生的热量；
（2）由电功公式W=Pt可求得电热丝的电功率；
（3）由功率公式P=UI可求得电路中的电流；
（4）由欧姆定律变形可得R=

U

I

求得电阻值．

解答：解：（1）煤油吸收的热量即为电流所产生的热量：
即W=Q=Cm（t₂-t₁）=2.1×10³J/（kg?℃）×0.15kg×8℃=2.52×10³J．
（2）t=2min=2×60s=120s；
因为W=Q=Pt，所以电热丝的功率P=

Q

t

=

2.52×103J

120s

=21W．
（3）因为P=IU．所以电热丝的电流：I=

P

U

=

21W

12V

=1.75A．
（4）由欧姆定律可得：
电热丝的电阻R=

U

I

=

12V

1.75A

≈6.9Ω．
答：（1）电流产生的热量为2.52×10³J；（2）电热丝的功率为21W；（3）通过电热丝的电流为1.75A；（4）电热丝的电阻为6.9Ω．

点评：本题考查了热量与电功的关系、欧姆定律及电功的计算，内容较多但属于公式的基本应用．