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有甲、乙两根电阻丝,若把甲电阻丝单独接在某电源上烧开一壶水需

互联网  2010-11-11 00:00:00  互联网

题目

有甲、乙两根电阻丝,若把甲电阻丝单独接在某电源上烧开一壶水需10min;若把乙电阻丝单独接在同一电源上并烧开同样一壶水需30min;那么把这两根电阻丝串联和并联接在同一电源上并烧开同样一壶水时,串联需______min;并联需______min.

所属题型:填空题 试题难度系数:中档

答案

电源电压U不变,烧开同样一壶水,水所吸收的热量Q不变,由Q=
U2
R
t可知:
Q=
U2
R
t=
U2
R
t,即R=
U2
Q
t,R=
U2
Q
t
∵串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,
∴当两电阻串联时,电路中的总电阻:
R=R+R=
U2
Q
t+
U2
Q
t=
U2
Q
(t+t),
烧开同一壶水需要的时间:
t=
QR
U2
=
U2
Q
×(t+t)
U2
=t+t=10min+30min=40min;
∵并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
∴当两电阻并联时,电路中的总电阻:
R=
RR
R+R
=
U2
Q
t×
U2
Q
t
U2
Q
t+
U2
Q
t
=
U2
Q
×
t×t
t+t

烧开同一壶水需要的时间:
t=
Q
U2
R=
Q
U2
×
U2
Q
×
t×t
t+t
=
t×t
t+t
=
10min×30min
10min+30min
=7.5min.
故答案为:40;7.5.

考点梳理

初中三年级物理试题“有甲、乙两根电阻丝,若把甲电阻丝单独接在某电源上烧开一壶水需”旨在考查同学们对 电阻的串联 电阻的并联 焦耳定律的变形公式的应用 ……等知识点的掌握情况,关于物理的核心考点解析如下:

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根据试题考点,只列出了部分最相关的知识点,更多知识点请访问初三物理。

  • 电阻的串联
  • 电阻的并联
  • 焦耳定律的变形公式的应用

考点名称:电阻的串联

电阻的串联:

电路中的元件或部件排列得使电流全部通过每一部件或元件而不分流的一种电路连接方式。串联电路的总电阻等于各串联电阻之和,即

(1)把几个导体串联起来,相当于增加了导体的长度,其总电阻一定比每一个导体的电阻大。

(2)由R=R1+R2+…+R4可推出,n个阻值均为Rn的电阻串联,其总电阻为R=nR0。

串联电路中电压分配特点:

在串联电路中,导体两端的电压跟导体的电阻成正比,即

如图所示,在串联电路中,根据欧姆定律的变形公式U=IR可得:电阻R1两端的电压U1=IR1,电阻R2两端的电压U2=IR2,所以,即,该式表明串联电路的电压分配特点。

如何理解“串联分压与并联分流”问题:

1.分压原理:根据串联电路的电流特点及欧姆定律可知,变形得,这便是分压原理,即在串联电路中,电压的分配与电阻成正比。

2.分流原理:在并联电路中,由于并联电路电压相等,由变形得,这就是分流原理,即在并联电路中,电流的分配与电阻成反比。

考点名称:电阻的并联

电阻的并联:

并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。表达式:电阻R1R2R3……Rn并联,电压U1=U2=……=Un干路电流:In=I1+I2+……+In由于P=UI,I=U/R,代入,并联电阻的功率比P1:P2:P3……:Pn=U1^2/R1:U2^2/R2……Un^2/Rn=1/R1:R2……1/Rn由于是纯电阻,发热比Q1:Q2……:Qn=Pn比=1/R1:R2……1/Rn。

  (1)把n个导体并联起来,相当于增加了导体的横截面积,其总电阻比每一个导体的电阻都要小。

电阻的并联

串、并联电路中电流、电压、电阻的规律:

串、并联电路中电流、电压、电阻的规律

考点名称:焦耳定律的变形公式的应用

焦耳定律的推导公式:,Q=UIt,适用范围,纯电阻电路。

电热器的“双挡”问题:
1.“双挡”中的电阻:电热器通常设计有“高温挡” 和“低温挡”。根据可知,当U一定时,电阻越大,电功率越小;电阻越小,电功率越大。所以高温挡总电阻最小,低温挡总电阻最大。
2.“双挡”的控制开关
(1)短路式
两个电阻串联,把开关与其中一个电阻并联,如下图所示。

 当闭合开关时,有一个电阻短路,只有一个电阻工作,此时为高温挡;当断开开关时,两电阻串联,电阻大一些,电热器的功率小一些,此时为低温挡。
(2)单刀双掷式
主要工作电阻放在干路上,一条支路用导线,一条支路连接在附加电阻上,如下图所示。

当开关掷向附加电阻的支路时,两电阻串联,为低温挡;当开关掷向导线支路时,只有主要工作电阻工作,此时为高温挡。

焦耳定律的变形公式的应用:
纯电阻电路:纯电阻电路就是除电源外,只有电阻元件;事例:例如:电灯,电烙铁,熨斗,电炉等等,他们只;焦耳定律的推导公式:,Q=UIt,适用范围,纯电;电热器的“双挡”问题:;1.“双挡”中的电阻:电热器通常设计有“高温挡”;2.“双挡”的控制开关;(1)短路式;两个电阻串联,把开关与其中一个电阻并联,如下图所;当闭合开关时,有一个电焦耳定律的变形公式的应用
纯电阻电路:纯电阻电路就是除电源外,只有电阻元件的电路,或有电感和电容元件,但它们对电路的影响可忽略。电压与电流同频且同相位。电阻将从电源获得的能量全部转变成内能,这种电路就叫做纯电阻电路。 基本上,只要电能除了转化为热能以外没有其他能的转化,此电路为纯电阻电路。
事例:例如:电灯,电烙铁,熨斗,电炉等等,他们只是发热。它们都是纯电阻电路。但是,发动机,电风扇等,除了发热以外,还对外做功,所以这些是非纯电阻电路。白炽灯把90%以上的电能都转化为热能,只有很少转化为光能。所以,在中学电学计算中,白炽灯也近似看做纯电阻。而节能灯则大部分能量转换成了光能所以节能灯属于非纯电阻电路。这也是为什么白炽灯远比节能灯耗电的原因(节能灯几乎将电能全部转化为了光能)
 



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