2. 在本节“自主活动”中,甲电热丝的阻值小于乙电热丝的阻值。若两根电热丝用同种材料制成,拉直后其形状如图13-3-2所示,则甲电热丝是

b
(选填“a”或“b”),理由是同种材料制成的金属丝,长度越短、横截面积越大,其电阻越小
。答案
b 同种材料制成的金属丝,长度越短、横截面积越大,其电阻越小。
3. 某电热器的发热元件是一个阻值$R=1.0×10^{4}\ \Omega$的电阻,将这个电热器接在电压为220 V的电源两端,求该电热器1 min内产生的热量$Q$。
答案
根据欧姆定律,通过发热元件的电流I=U/R=220V/1.0×10⁴Ω=0.022A;根据焦耳定律,该电热器1 min内产生的热量Q=I²Rt=(0.022A)²×1.0×10⁴Ω×60s=290.4J。
如果想让取暖器的取暖效果更好,取暖器应该换用电阻更大还是更小一些的电热丝?某同学认为,根据焦耳定律$Q=I^2Rt$可知,电阻$R$越大,产生的热量$Q$越多,应该选择电阻更大的电热丝。
(1)指出该同学的错误。
(2)做出你的判断并说明理由。
(1)指出该同学的错误。
(2)做出你的判断并说明理由。
答案
(1)取暖器正常工作时,其两端电压为额定电压(220 V),改变电热丝的电阻,通过取暖器的电流也会发生变化,该同学的观点未考虑电流的影响。(2)结合焦耳定律和欧姆定律,一段时间t内电热丝产生的热量Q=U²t/R,工作电压U不变的情况下,电热丝的电阻R越小,产生的热量越多。因此应该选择电阻更小的电热丝。
登录