Question

1．標有“220V　40W”的電烙鐵，接在220V的電源上，該電烙鐵每分鐘產(chǎn)生的熱量是2400J，1h消耗的電能是0.04kW•h．有甲、乙兩只電爐，已知電爐電阻R_甲＞R_乙，現(xiàn)將兩只電爐分別接入電源電壓為220V的電路中，在相同時間內，通過兩電爐的電阻絲的電流I_甲＜I_乙，兩電爐的電阻絲放出的熱量Q_甲＜Q_乙．（均選填“＞”、“＜”或“=”）

Answer 1

分析 （1）電烙鐵為純電阻，并在220V的額定電壓下工作，已知額定功率和工作時間，可利用公式W=Pt計算產(chǎn)生的熱量，并利用公式W=Pt計算消耗的電能．
（2）兩電爐電壓相等，已知電阻大小關系，則可由歐姆定律求出電流之比．由公式：Q=W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t求出熱量大小關系．

解答 解：（1）電烙鐵為純電阻，
因為P=40W，t=1min=60s，
所以每分鐘產(chǎn)生的熱量為：Q=W=Pt=40W×60s=2400J，
又因為t′=1h=3600s，
所以1h消耗的電能為：W′=Pt′=40W×3600s=144000J=0.04kW•h．
（2）兩電阻上電壓相等，由I=$\frac{U}{R}$得：I₁=$\frac{U}{{R}_{甲}}$，I₂=$\frac{U}{{R}_{乙}}$，因為R_甲＞R_乙，所以I_甲＜I_乙．
由Q=W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t得，Q_甲=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{甲}}$t，Q_乙=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{乙}}$t，
因兩電阻上電壓相等，且時間相同，R_甲＞R_乙，則Q_甲＜Q_乙．
故答案為：2400；0.04；＜；＜．

點評 （1）本題考查電功的計算和電熱問題，關鍵是判斷是否為純電阻電路．注意生活中常用電器的能量轉化情況：純電阻用電器，消耗電能全轉化為內能的，電熨斗、電飯鍋、電烙鐵、電飯鍋等，可以利用Q=W=Pt計算，但對于電風扇、電吹風、電視機不可以．
（2）本題因為電壓相等，故求功時一般優(yōu)先選W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t，但由于第一空中先求出了電流之比故也可以用Q=I²Rt來求．