有两根电阻丝R1、R2和一个电源E,且电源E两端电压保持不变.如果只将电阻丝R1接在电源E两端,电阻丝R1在120s内产生的热量为12Q;如果将电阻丝R1、R2并联接在电源E两端,电阻丝R1、R2在60s内产生的总热量为8Q,则
A.R1:R2=1:4
B.R1:R2=1:3
C.如果将电阻丝R1、R2串连接在电源E两端,为使电阻丝R1、R2产生的总热量为4Q,则需要通电的时间为160s
D.如果将电阻丝R1、R2串连接在电源E两端,为使电阻丝R1、R2产生的总热量为4Q,则需要通电的时间为150s
试题答案
BC
试题解析
(1)由电功公式Q=t可求出:只将电阻丝R1接在电源E两端,电阻丝R1在120s内产生的热量的表达式;由并联电路特点及电功公式Q=t可求出电阻丝R1、R2并联接在电源E两端,电阻丝R1、R2在60s内产生的总热的表达式;联立上述两个表达式可得出两个电阻的比值.
(2)同理,若两电阻串联时,据串联电路的特点列出关系式进行计算即可.
解答:电源电压是U,
(1)只将电阻丝R1接在电源E两端时,Q1=×120s=12Q ①;
电阻丝R1、R2并联接在电源E两端,电阻丝R1、R2在60s内产生的总热量:
Q2=×60s+×60s=8Q ②;
联立上述两式可得出:R1:R2=1:3 ③;
(2)如果将电阻丝R1、R2串连接在电源E两端,为使电阻丝R1、R2产生的总热量为4Q,即Q=×t=4Q ④;
故联立①③④式可得出时间t=160s.
故选BC.
点评:本题考查焦耳定律的应用,因题目中没有告诉具体的数值导致计算量较大,此类题目要注意公式的正确简化.
