Question

17．運用知識解決問題：
（1）為什么電烤箱很快就可以將食物烤熟，但導(dǎo)線卻不熱？
答：電烤箱工作時，將電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能．因為電烤箱的發(fā)熱體與導(dǎo)線是串聯(lián)的，通過它們的電流相等，而電烤箱發(fā)熱體的電阻比外部導(dǎo)線的電阻大．根據(jù)焦耳定律，在電流、通電時間相同的情況下，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻成正比，所以電流通過電烤箱的發(fā)熱體比外部導(dǎo)線產(chǎn)生的熱量多．
（2）將R₁=20Ω的電阻和R₂電阻串聯(lián)接在6V的電源上，已知R₂兩端的電壓是2V．求：①電路中電流I；②R₂所消耗的電功率P₂．

Answer 1

分析 （1）由焦耳定律知道，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方、電阻大小和通電時間成正比．電爐絲和導(dǎo)線是串聯(lián)的，通過的電流相等，通電時間相同，而電爐絲的電阻大，由焦耳定律可知電阻大的產(chǎn)生的熱量越多，所以電爐絲比導(dǎo)線熱．
（2）已知兩電阻串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點求出R₁兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出通過R₁的電流即為電路中的電流；
根據(jù)歐姆定律求出R₂的電阻；
根據(jù)P=UI求出R₂所消耗的電功率．

解答 解：
（1）電烤箱工作時，將電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能．因為電烤箱的發(fā)熱體與外部導(dǎo)線是串聯(lián)的，通過它們的電流相等，而電烤箱發(fā)熱體的電阻比外部導(dǎo)線的電阻大．根據(jù)焦耳定律，在電流、通電時間相同的情況下，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻成正比，所以電流通過電烤箱的發(fā)熱體比外部導(dǎo)線產(chǎn)生的熱量多．
（2）①兩電阻串聯(lián)，
因為串聯(lián)電路的總電壓等于各分電阻兩端的電壓之和，
所以U₁=U-U₂=6V-2V=4V，
因為串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以根據(jù)歐姆定律可得電路中的電流I=I₁=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{4V}{20Ω}$=0.2A；
②R₂的電阻：R₂=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω；
R₂所消耗的電功率：P₂=U₂I=2V×0.2A=0.4W．
故答案為：（1）內(nèi)；相等；焦耳；正比；
（2）①電路中的電流為0.2A；
②R₂的消耗的電功率為0.4W．

點評 本題考查的知識點較多，主要有焦耳定律、歐姆定律的應(yīng)用，是一道綜合性題目．