Question

如圖所示，電源電壓是24V，電熱器L₂的阻值是20Ω，移動滑動變阻器的滑片P使電壓表的示數(shù)為20V，求：
（1）電熱器L₂20min產(chǎn)生的熱量是多少？
（2）這些熱量可使0.5kg 90℃的熱水加熱到多少℃？（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下）
（3）如果這些熱能全部用來做功，可將100kg的物體提高幾米？（g取10N/kg）

Answer 1

分析：（1）已知電熱器L₂的阻值和兩端的電壓，利用Q=I²Rt可求得電熱器L₂20min產(chǎn)生的熱量；
（2）由題知，Q_吸=Q_放×80%，而Q_吸=cm△t，知道水的質(zhì)量、比熱容，可求水的溫度升高值（注意1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點為100℃）．
（3）物體運動距離運用公式W=Gh變形得h=

W

G

解答．

解答：解：（1）電壓表測量燈泡兩端的電壓，電阻L₂與燈泡并聯(lián)，故L₂兩端的電壓也為20V，
則電熱器L₂產(chǎn)生的熱量為Q=I²Rt=

U2

R

t=

(20V)2×20×60s

20Ω

=2.4×10⁴J；
（2）根據(jù)Q_吸=cm△t，則熱水升高的溫度：
△t=

Q吸

cm

=

2.4×104J

4.2×103J/(kg?℃)×0.5kg

=11.4℃，
11.4℃+90℃=101.4℃＞100℃，
由于在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點是100℃，所以熱水只能加熱到100℃；
（3）由公式W=Gh變形得物體升高的高度h=

W

G

=

W

mg

=

2.4×105J

100kg×10N/kg

=24m．
答：（1）電熱器L₂20min產(chǎn)生的熱量是2.4×10⁴J；
（2）這些熱量可使0.5kg90℃的熱水加熱到100℃；
（3）如果這些熱能全部用來做功，可將100kg的物體提高24米．

點評：本題考查了學(xué)生對吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq的理解與掌握，注意水的沸騰規(guī)律：水沸騰時，吸熱但溫度不變．