Question

6．如表列出了一些導(dǎo)體材料的信息，不計(jì)溫度對(duì)電阻的影響．將長(zhǎng)為1m，橫截面積為1mm²的鎳鉻合金絲接入電壓為2.2V的電源上，在5min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為1320J．將長(zhǎng)度和橫截面積都相同的錳銅合金絲和鎳鉻合金絲分別接到同一電源上，要使它們產(chǎn)生相同的熱量，所用的時(shí)間之比為2：5．

幾種長(zhǎng)為1m，橫截面積為1mm2的材料在20℃的電阻
材料	電阻R/Ω
鐵	0.096
錳銅合金	0.44
鎳鉻合金	1.1

Answer 1

分析 （1）由Q=W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t計(jì)算鎳鉻合金絲接入電壓為2.2V的電源上，在5min內(nèi)產(chǎn)生的熱量；
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得出長(zhǎng)度和橫截面積都相同的錳銅合金絲甲和鎳鉻合金絲乙的電阻之比，然后根據(jù)Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t可得產(chǎn)生相同的熱量，所用的時(shí)間之比．

解答 解：
（1）由表中數(shù)據(jù)可知，長(zhǎng)1m，橫截面積1mm²的鎳鉻合金絲的電阻：R_鎳鉻=1.1Ω，
由Q=I²Rt可得接入電壓為2.2V的電源上，在5min內(nèi)產(chǎn)生的熱量：
Q=W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t=$\frac{（2.2V）^{2}}{1.1Ω}$×5×60s=1320J；
（2）錳銅合金絲甲和鎳鉻合金絲乙在20℃時(shí)：
R_錳銅=0.44Ω，R_鎳鉻=1.1Ω，
則長(zhǎng)度和橫截面積都相同的錳銅合金絲甲和鎳鉻合金絲乙的電阻之比：
R_錳銅：R_鎳鉻=0.44Ω：1.1Ω=2：5，
分別接到同一電源上時(shí)它們的電壓相等，產(chǎn)生相同的熱量，：
Q_錳銅=Q_鎳鉻，
即：$\frac{{U}^{2}}{{R}_{錳銅}}$×t_錳銅=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{鎳鉻}}$×t_鎳鉻，
所以：t_錳銅：t_鎳鉻=R_錳銅：R_鎳鉻=2：5．
故答案為：1320；2：5．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了焦耳定律公式的靈活應(yīng)用，比值的計(jì)算中要細(xì)心．