试题

题目:
青果学院(2007·仙桃)如图所示的是小明同学设计的电烙铁电热丝的连线图,AC间是电烙铁的电热丝,B接电热丝的中点.电烙铁的额定功率为40W,使用的电源电压为220V或110V.
(1)将接线端A、C接入220V的电路中,电烙铁消耗的电功率为40W,求电热丝的电阻?
(2)电烙铁的头部是一质量为50g的铜棒,如果电热丝消耗的电能全部转化为铜棒的内能,那么要使铜棒温度升高250℃,电烙铁至少需要正常工作多长时间?
(3)为使电烙铁接入110V的电路中消耗的电功率为40W,应该把接线端
A、C
A、C
连接在一起后,再和接线端
B
B
接入电路就可以了.
答案
A、C

B

解:(1)电热丝的电阻RAC=
U2
P
=
(220V)2
40W
=1210Ω.
答:电热丝的电阻为1210Ω.
(2)铜棒吸收的热量为:Q=cm△t=0.39×103J/(kg·℃)×0.05kg×250℃=4.875×103J.
因为Q=W=Pt
所以需要t=
Q
P
=
4.875×103J
40W
≈122s.
答:电烙铁至少需要正常工作122s.
(3)电阻要想变为原来的
1
4
,根据并联电阻的规律可知只能是原来电阻的
1
2
并联,故应该把接线端AC连接在一起,再和接线端B连接在一起,使电阻AB和AC并联.
故答案为:A、C;B.
考点梳理
热量的计算;电阻的并联;电功率的计算.
(1)已知电烙铁的额定电压和额定功率,根据公式R=
U2
P
可求电热丝的电阻.
(2)根据公式Q=cm△t先计算铜棒吸收的热量,吸收的热量等于放出的热量,再利用公式W=Pt可求所用时间.
(3)根据公式P=
U2
R
可知,功率不变,电压变为原来的一半,电阻就得变为原来的
1
4
,电路电阻必须并联.
本题考查电阻、吸收热量、工作时间等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是电路的连接,要知道并联电路电阻的特点.
计算题;应用题;压轴题.
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