小明和小华同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”,设计了如图16所示的实验电路。两个烧瓶甲、乙中盛有质量、初温相等的煤油,其中R1<R2。
(1)R1与R2采用串联的连接方式,其目的是为了控制通电时间、 相等。
(2)在相同时间内,可通过观察 来比较电流通过电热丝产生的热量多少。
(3)在通电时间相同时,两烧瓶内煤油上升较高的是 瓶。由此可知,在通电时间相同,电流一定的情况下,电阻越大,电流产生的热量越 。
(4)实验过程中小明移动滑片,电流表的示数如图17所示,其读数为 A,若R1=10Ω,则1min内电流通过R1所产生的热量是 J。
(5)小华想改装实验装置用来“测量煤油的比热容大小”,则他们应将烧瓶甲中煤油换成与其 (选填“质量”或“体积”)相等的水,并将电热丝R1换成与R2阻值相等的电热丝。测量时,水和煤油的初温均为t0
,通电一段时间后,水和煤油的末温分别为t水、t煤油,请写出煤油比热容的表达式:c煤油= 。(已知水的比热容为c水)
燃气灶烧水时,把质量为2kg、初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了0.02m3天然气(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为8.4×107/m3。求:
(1)水吸收的热量?
(2)天然气完全燃烧放出的热量?
(3)燃气灶烧水时的效率?
如图18所示,L是标有“6V 1.2W”字样的小灯泡,R是定值电阻,断开开关S2,闭合开关S1和S3,灯泡正常发光,电流表的示数为0.5A。求:
(1)灯泡正常发光时,1min内灯泡消耗的电能?
(2)求定值电阻R的阻值?
(3)断开开关S1和S3,闭合开关S2,电源电压不变,求此时电路的总功率?
如下图19甲所示为家庭、宾馆常用的无线电水壶(一种在倒水时导线脱离,用电加热的方便水壶),图乙是该电水壶的铭牌,水壶上的最大容量已模糊不清。冬冬用这种水壶装满水后烧水,测得水的初温是18℃,通电260s,水烧开(在一个标准大气压下水的沸点为100℃)。通过计算,回答下列问题:
(1)该水壶正常工作时的电阻?
(2)水从18℃烧开到100℃所吸收的热量是3.444×105J,算一算该电水壶装水的最大容量是多少千克 ?
(3)加热过程中电水壶消耗的电能是多少焦耳?
(4)比较(2)、(3)问中的两个数据,你认为合理吗?如不合理,请至少说出造成不合理的一种种原因。