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)
30 7.2
两次烧水时所用的总电能相同,先根据两根电阻丝单独使用时所用的时间求电阻之比,即:=?R1:R2=t1:t2;然后求出串联电路的总电阻,并利用热量相等列一个关系式,即t=,再结合两电阻的比值即可求出.
已求出R1:R2=t1:t2;然后求出并联电路的总电阻,并利用热量相等列一个关系式,即=,再结合两电阻的比值即可求出.
解答: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=t1,用乙电热丝烧水时消耗的电能为:W2=t2,
要使烧开同一壶水,则做功一样,
即=,
∴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串=R1+R2,
∴t=,即t=,
化简得:=,即=,
从而可知,t=30min.
当甲、乙两根电热丝并联起来后,总电阻R并==,
∴t3=,即=,
化简得:=,即=,
从而可知,t3=7.2min.
故答案为:30,7.2.
点评:本题考查了串、并联电路电阻的特点,以及串、并联电路电功的计算,并会灵活应用电功的计算公式进行分析.
学习好物理的十大方法:归类记忆法:如单位时间通过的路程叫速度,单位时间里做功的多少叫功率,单位体积的某种物质的质量叫密度,单位面积的压力叫压强等,都可以归纳为“单位……的……叫……”类。