问题 填空题

某电热杯中有甲、乙两根电热丝,只将甲电热丝接到电源上时,烧开一杯水需要12min,只将乙电热丝接到电源上时,烧开同样的一杯水需18min,若将它们串联接到电源上时,烧开同样的一杯水需______min.若将甲、乙并联起来接到电源上时,烧开同样的一杯水需要______min.(设电源电压不变,不计热量损失)

答案

设甲电热丝的阻值为R1,乙电热丝的阻值为R2

用甲电热丝烧水时消耗的电能为:W1=

U2
R1
t1,用乙电热丝烧水时消耗的电能为:W2=
U2
R2
t2

要使烧开同一壶水,则做功一样,

U2
R1
t1=
U2
R2
t2

∴R1:R2=t1:t2=12min:18min=2:3,

当甲、乙两根电热丝串联起来后,总电阻R=R1+R2

U2
R
t=
U2
R1
t1
,即
U2
R1+R2
t=
U2
R1
t1

化简得:

R1
R1+R2
=
t1
t
,即
2
2+3
=
12min
t

从而可知,t=30min.

当甲、乙两根电热丝并联起来后,总电阻R=

1
1
R1
+
1
R2
=
R1R2
R1+R2

U2
R
t3=
U2
R1
t1
,即
U2
R1R2
R1+R2
t3
=
U2
R1
t1

化简得:

R1
R1R2
R1 +R2
=
t1
t3
,即
2
2×3
2+3
=
12min
t3

从而可知,t3=7.2min.

故答案为:30,7.2.

填空题
单项选择题 A1/A2型题