例题:一个标有“220V 40W”的电热器,在额定电压下使用,通过它的电流是多少?
解析:根据电功率公式P=UI,可得I=P/U=40W/220V≈0.18A。
简答题:小明家有一个标有“220V 40W”的电热器,他想知道这个电热器的电阻是多少。请你帮他算一下。
答案:根据欧姆定律,电热器的电阻为R=U/I=220V/0.18A≈1209Ω。
例题:在家庭电路中,导线相互连接处因为接触不良,容易造成电阻变大。根据焦耳定律,在通电时间和通电电流一定的情况下,电阻越大,产生的热量越_____。为了延长导线使用寿命,连接处应该采用_____(选填“包扎”或“绝缘”)的方法来减小电阻。
解析:导线连接处与导线串联在电路中,通过的电流相等,通电时间相等,由焦耳定律Q=I²Rt可知电阻越大电流产生的热量越多;为了减少电能的损耗,延长导线使用寿命,应采用包扎的方法来减小电阻。
简答题:小明发现家中白炽灯使用时间久了亮度变暗,原因之一是钨丝受热升华后导致灯丝变细,电阻变_____;原因之二是钨丝升华后直接变成气态钨附在灯泡内壁上,导致灯丝变细,灯丝升华时_____(选填“吸收”或“放出”)热量。
答案:大;放出。
简答题:
小明家新买了一款电热水壶,他想知道这种电热水壶的加热效率有多大。他测得在标准大气压下,将1.5L初温为20℃的水烧开需要12min,电热水壶的额定功率为1500W,额定电压为220V。求该电热水壶的加热效率。
例题:
小明家新买了一款电热水壶,他想知道这种电热水壶的加热效率有多大。他测得在标准大气压下,将1.5L初温为20℃的水烧开需要12min,电热水壶的额定功率为1500W,额定电压为220V。已知水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃),水的密度为1.0×10³kg/m³。求:
(1)水吸收的热量;
(2)电热水壶加热效率。
答案:(1)水吸收的热量为$Q_{吸} = cm(t - t_{0}) = 4.2 times 10^{3}J/(kg cdot^{circ}C) times 1.5 times 10^{- 3}kg times (100^{circ}C - 20^{circ}C) = 5.88 times 10^{4}J$;
(2)电热水壶消耗的电能$W = Pt = 1500W times 72s = 1.08 times 10^{5}J$;
电热水壶的加热效率$eta = frac{Q_{吸}}{W} times 100% = frac{5.88 times 10^{4}J}{1.08 times 10^{5}J} times 100% = 55%$。
这道题考察了学生对电热学知识的掌握和应用,需要理解热量、功率、效率等概念,并能够根据题目中的数据计算出结果。
初中物理电热学常见问题:
1. 为什么不能用超导体来制作导线?
2. 为什么电炉丝电阻大,而与之相连的导线却几乎无电阻?
3. 为什么电炉丝热得发红,而与之相连的导线却几乎不发热?
4. 为什么电视机、收音机上都有一个小灯泡?
5. 为什么电视机、收音机的音量控制用电阻器?
以下是与电热学相关的初中物理简答题及例题:
1. 简答题:电饭煲为什么能煮熟饭?
答:电饭煲内有加热装置,使饭的温度保持在100℃,同时有保温装置,使饭的温度不会下降,从而能够煮熟饭。
例题:小明家有一个电饭煲,在使用时发现,当接通电源后,加热指示灯亮,但不能加热;而保温指示灯亮时,可以正常加热。请你分析造成此现象的可能原因是什么?
答案:可能的原因是加热指示灯短路或电阻丝短路。
2. 简答题:电炉丝为什么要用金属电阻率比较大的材料制成?
答:电炉丝用金属电阻率比较大的材料制成,可以快速将电能转化为内能,同时由于电阻大,产生的热量多,使温度升高。
例题:小明家的电炉丝烧断了,爸爸换了一根新的电炉丝。但使用时发现,新的电炉丝比旧的电炉丝热得多。请你帮助小明分析一下可能的原因是什么?
答案:可能的原因是新的电炉丝的长度不够长或电阻丝的材料不够好。
注意:以上简答题和例题只是为了帮助理解电热学知识,实际情况可能有所不同。同时,解答问题时要注意结合所学知识进行分析。