假说演绎法举例:物理问题(初3的,希望能解释一下)

来源:百度文库 编辑:高校问答 时间:2024/04/28 20:26:37
一台电热煮水器有两条电阻丝,第一条电阻丝单独通电 时,水经过20分钟沸腾,第二条单独通电时,水经过20分钟沸腾,如果把两条电阻丝串联'并联,各需多长时间水才能沸腾?(每次通电的电源电压,水的质量和初温都相同)

根据题意
两条电阻相等

(注意:用"U^2"表示U的平方)

一条电阻烧水时用的能量是:U^2/R乘T

串联时:R总=2R 能量=U^2/2R乘T1
并联时:R总=R1R2/R1+R2=R/2 能量=U^2/R/2 乘T2

题目就叫我们求T1 T2

自己做

并联10分钟Q=I2Rt=I2R*1/2t
串联40分钟Q=[U/(2R)]2*2R*2t

串联时t=t1+t2=20min+20min=40min
并联时t=t1*t2/t1+t2=20min*20min/20min+20min=10min

由公式Q=U^2t/R可得:
串联时,由于需要的Q不变,电压U不变,但电路的总电阻变为每个电阻丝的两倍,则所需时间为每个电阻丝的两倍,即40min.
并联时,由由于需要的Q不变,电压U不变,但电路的总电阻变为每个电阻丝的1/2倍,则所需时间为每个电阻丝的1/2,即10min.

40;10

最明了的解法:
因为其他条件都不变,假设将水烧开需要的热量为Q
电压U、单个电阻R都是不变;
Q=URT
1、串联时,R增大为2倍,而Q、U不变,所以T要缩小为1/2;,所以串联时,需要10分钟;
2、并联时,R减小为1/2R,而Q、U不变,所以T要增大2倍,所以并联时,需要40分钟;