某电热器有两根电阻丝,只给一根通电,煮沸一壶水用的时间为t1;只给另一根通电,煮沸同样一壶水的时间为t2,若两根电阻丝并联接到原来的电源上,煮沸同样一壶水需用的时间为t,则t分之一等于t1分之一加t2分之一。求证明。
三次加热的热量是相等的,由于是并联,所以三次的电压也都是相同的。设总吸收热量是Q,根据P=UI=U^2/R得到
t1=Q/(U^2/R1)=QR1/U^2,t2=Q/(U^2/R2)QR2/U^2,t=Q/(U^2/R)=QR1R2/(U^2(R1+R2))
所以1/t1+1/t2=1/t
两电阻丝单独使用时,第一根电阻丝产生的热量Q1= (U2/R1)×t1 ,
第二根电阻丝产生的热量Q2= (U2/R2)×t2,
煮沸同一壶水吸收的热量相等,即Q1=Q2=Q,则两电阻丝产生的热量之比Q1/Q2=[(U2/R1)×t1]/[(U2/R2)×t2]=( R2/ R1)×(t1/t2)则R2=(t2/t1) R1 ① 2两电阻丝的并联电阻R并=R1R2/(R1+R2 )=[ R1×(t2/t1) R1]/[R1+(t2/t1) R1]= R1t2/ (t1+ t2)②
两根电阻丝并连接到原来的电源上,煮沸同样一壶水Q= (U2/R并)×t ③
由①②③解得t= t1t2/(t1+t2)所以1/t = 1/t1+1/t2
所以正确答案是B
根据功率公式P=U*2/R及W=Pt可知烧开水的时间与总电阻成反比,由此容易得证
某电热器有两根电阻丝,只给一根通电,煮沸一壶水用的时间为t1;只给另一根通电,煮沸同样一壶水的时间为t2,若两根电阻丝并联接到原来的电源上,煮沸同样一壶水需用的时间为t2,就是说这成一个反比例,水不变,由于是并联,每根电阻丝所得的电压电流由它的功率大小分得 电压的大小不变 两根电阻丝的功率不变,则t1分之一是第一根电阻丝的功率,t2分之一是第根的,设要得功率为w 则w=t1分之一×t2分之一,这是第一次的,第二次就等于w=t1分之一×(t2分之一+t1分之一)
煮沸同样一壶水需用的时间为t2还是t?