Question

隨著人們生活水平的不斷提高，家用電器已進(jìn)入了千家萬戶．小紅家原來所用電能表的規(guī)格是“220V  10A”，原有250W的電冰箱一臺，800W的電飯鍋一只，200W洗衣機一臺，其余照明燈和電視機的功率總計約250W．
（1）若它們同時正常工作，通過電能表的實際電流為多大？
（2）電飯鍋煮飯時需10min能將飯煮熟，則電流通過電飯鍋產(chǎn)生的熱量為多少？這相當(dāng)于多少干木材完全燃燒所產(chǎn)生的熱量？（干木材的燃燒值為1.2×10⁷J/㎏）
（3）近期，小紅家準(zhǔn)備對房子進(jìn)行裝修，準(zhǔn)備再增加2000W的空調(diào)一臺以及功率為400W的裝飾燈組，則讓用電器都正常工作時，與原來相比，電路中的電流將增大多少？為了用電安全，你認(rèn)為小紅家在裝修時需要更換哪些電路元件？

Answer 1

分析：（1）已知每一個用電器的功率，從而可以計算出家用電器同時工作的總功率，知道家庭電路兩端的電壓為220V，再利用公式I=

P

U

計算電流．
（2）電飯鍋為純電阻，已知電飯鍋的功率和工作時間，可利用公式Q=Pt計算電流通過電飯鍋產(chǎn)生的熱量，有知道燃料的熱值，可利用公式m=

Q

q

計算質(zhì)量．
（3）知道增加用電器的功率，可利用公式I=

P

U

計算增大的電流．再結(jié)合安全用電的原則和電能表的規(guī)格，進(jìn)行元件的更換．

解答：解：
（1）原來小紅家用電器的總功率為：
P=250W+800W+200W+250W=1500W，
由P=UI，得I=

P

U

=

1500W

220V

≈6.8A．
答：通過電能表的實際電流為6.8A．
（2）∵P_電鍋=800W，t=10min=600s，
∴電流產(chǎn)生的熱量為：Q=P_電鍋t=800W×600s=4.8×10⁵J，
又∵q=1.2×10⁷J/㎏，
∴干木材的質(zhì)量為：m=

Q

q

=

4.8×105J

1.2×107J/㎏

=0.04㎏．
答：電流通過電飯鍋產(chǎn)生的熱量為4.8×10⁵J，這相當(dāng)于0.04㎏干木材完全燃燒所產(chǎn)生的熱量．
（3）電路中增大的用電器的功率為：
P₁=2000W+400W=2400W，
電路中增大的電流為：
I₁=

P1

U

=

2400W

220V

≈10.9A，
當(dāng)增加用電器的功率后，如果用電器都正常工作，則電路中的實際電流將遠(yuǎn)大于10A，而電能表的規(guī)格是“220V  10A”，為了用電安全，應(yīng)該更換原來敷設(shè)的導(dǎo)線、熔絲的規(guī)格和電能表．
答：電路中的電流將增大10.9A，應(yīng)該更換原來敷設(shè)的導(dǎo)線、熔絲的規(guī)格和電能表．

點評：本題考查了利用的電功率的共式變形計算電流，以及熱量的計算，在計算過程中要注意單位的換算，以及學(xué)生安全用電的意識．