Question

【題目】小明家電能表如圖甲，

（1）他家新買了一臺(tái)電磁爐，銘牌如圖乙，

①家中原有用電器總功率是2kw，請(qǐng)計(jì)算說明家中電路是否能讓電磁爐和原有用電器同時(shí)工作？

②他想到電磁爐待機(jī)時(shí)也會(huì)耗電，于是斷開其余用電器的開關(guān)，只讓電磁爐處于待機(jī)狀態(tài)，電能表的鋁盤在20min內(nèi)轉(zhuǎn)3轉(zhuǎn)，則電磁爐的待機(jī)功率是多少？

③水壺中裝有質(zhì)量1kg的20℃的水，用電磁爐將水加熱到100℃沸騰，電磁爐的效率為70%，需要消耗多少電能？[c水=4.2×103J/（ kg℃）]

（2）近年來有許多重大火災(zāi)都是因線路連接處接觸不良造成的，當(dāng)線路連接處接觸不良時(shí)，與連接完好處相比，該處的阻值將增大．請(qǐng)你解釋線路接觸不良容易引起火災(zāi)的原因．

Answer 1

【答案】（1）①可以；②3W；③4.8×105J；（2）根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt，電流相同時(shí)，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多，所以線路接觸不良容易引起火災(zāi)．

【解析】解答：(1)①電能表的負(fù)載功率為：P＝UI＝220V×20A＝4400W接入電磁爐后總功率P′＝2000W+2100W＝4100W 因?yàn)?/span>4100W<4400W，所以可以使用這臺(tái)電磁爐；

②待機(jī)時(shí)消耗的電能為：W＝＝0.001kWh則待機(jī)功率為：

P＝Wt＝＝0.003kW＝3W，③水吸收的熱量為：Q＝c水m△t＝4.2×103J/(kg℃)×1kg×(100℃20℃)＝3.36×105J，由η＝可得消耗的電能為：W＝＝＝4.8×105J(2)電路連接處與原來相比,由于接觸不好,電流通過時(shí)受到的阻礙作用增大,因此電阻增大;連接處相對(duì)于其他地方電阻增大,根據(jù)焦耳定律Q＝I2Rt，在電流相同、時(shí)間相同的情況下產(chǎn)生了更多的熱量，因此導(dǎo)致局部溫度升高，而金屬導(dǎo)線的電阻隨溫度的升高而增大，電阻增大，產(chǎn)生的熱量更多，溫度升得更高，以致惡性循環(huán)引發(fā)火災(zāi)。