Question

如圖(9－6)所示電路，電熱器的電阻絲R1和定值電阻R2都是待測(cè)，當(dāng)S1、S2都閉合時(shí)，經(jīng)1分鐘，電熱器使水到達(dá)沸點(diǎn)，已知水的初溫為20℃，水的質(zhì)量為484克，當(dāng)S1閉合S2斷開時(shí)，電熱器加熱同樣的初溫和質(zhì)量的水使其達(dá)到沸騰，需要4分鐘。求R1和R2的阻值多大？(熱損失不計(jì)，電源電壓 220伏不變)

　

　　[分析]此題是一道電學(xué)和熱學(xué)的綜合題。電路是純電阻電路，當(dāng)S1、S2都閉合時(shí)，定值電阻R2被局部短路，電路中只有 Rl工作；當(dāng)S1閉合S2斷開時(shí)，R2和R1串聯(lián)在一起工作。因?yàn)殡娏魍ㄟ^(guò) R1放出的熱量等于水吸收的熱量。 Q吸=Q放，只要利用吸收熱量公式 Q吸= Cm(t-t0)

　　 

　　解此題時(shí)要注意：①題中有個(gè)隱含條件是水的末溫是100℃；②兩次對(duì)水放熱的都是R1。

　　[解]水兩次吸收的熱量相等，

　　Q吸=Cm(t-t0)＝4.2×10³焦/千克·℃×0.484千克×(100℃-20℃)=162624焦

　　當(dāng)S1、S2都閉合時(shí)，R1兩端的電壓等于電路的總電壓，根據(jù)焦耳

　　 

　　又∵Q放=Q吸=162624焦，

　　 

　　當(dāng)S1閉合S2斷開時(shí)，R14分鐘放出的熱量和前一次一樣多，但R1兩端電壓只是總電壓的一部分U1。則有

　　　 

Answer 1