题目
—个10fi的电阻上通过2A电流,1分钟内消耗的电能为( )。A. 40JB. 240JC. 2400WD. 2400J
—个10fi的电阻上通过2A电流,1分钟内消耗的电能为( )。
A. 40J
B. 240J
C. 2400W
D. 2400J
题目解答
答案
D. 2400J
解析
本题考查电功的计算,核心公式为焦耳定律的变形公式 $W=I^2Rt$。解题关键在于:
- 正确识别已知量:电阻$R=10\Omega$,电流$I=2\text{A}$,时间$t=1\text{分钟}=60\text{秒}$;
- 单位统一:时间需转换为国际单位秒;
- 公式选择:直接应用焦耳定律计算电能,或通过欧姆定律结合$W=UIt$间接计算。
方法一:直接应用焦耳定律
- 公式代入:
$W = I^2Rt = (2\text{A})^2 \times 10\Omega \times 60\text{s}$ - 分步计算:
- $I^2 = 2^2 = 4$
- $4 \times 10 = 40$
- $40 \times 60 = 2400\text{J}$
方法二:通过电压计算
- 求电压:
$U = IR = 2\text{A} \times 10\Omega = 20\text{V}$ - 计算电功:
$W = UIt = 20\text{V} \times 2\text{A} \times 60\text{s} = 2400\text{J}$
关键结论:两种方法均得出电能为$2400\text{J}$,对应选项D。