Question

6．一根60Ω的電阻絲接在36V的電源兩端，在5min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少？
（1）使用公式Q=I²Rt進行計算；
（2）若要求直接使用電壓、電阻和時間這些物理量進行計算，請推導(dǎo)相應(yīng)的焦耳熱公式并進行計算．

Answer 1

分析 （1）已知電阻與電阻兩端的電壓，由歐姆定律可求出流過電阻的電流；已知電壓、電流與通電時間，由Q=I²Rt可以求出電阻絲產(chǎn)生的熱量；
（2）焦耳定律的熱量的計算公式Q=I²Rt（普適公式），純電阻電路可以用Q=W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t=UIt=Pt進行計算．

解答 解：
（1）通過電阻絲的電流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{36V}{60Ω}$=0.6A；
該電阻絲在t=5min=300s內(nèi)產(chǎn)生的熱量：
Q=I²Rt=（0.6A）²×60Ω×300s=6480J；
（2）電阻絲為純電阻，Q=W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t=$\frac{（36V）^{2}}{60Ω}$×300s=6480J．
答：在5min內(nèi)共產(chǎn)生熱量是6480J．

點評 主要考查了焦耳定律的熱量計算公式的運用，在純電阻電路中，電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的，可以用Q=W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t=UIt=Pt進行計算．