Question

【題目】小翔隨爸爸在商店選中一款速熱式電熱水器，它的工作電路圖和銘牌如圖所示（圖中R是加熱電阻，其電阻不隨溫度而變化）則：

（1）電熱水器正常工作時(shí)，電路中電流是多大？（結(jié)果保留一位小數(shù)）
（2）電熱水器正常工作15min，加熱電阻 R消耗的電能是多少kWh？
（3）根據(jù)題中電路圖，再給你一個(gè)加熱電阻R0和兩個(gè)開(kāi)關(guān)S1、S2 ， 請(qǐng)你對(duì)該電熱水器進(jìn)行電路改裝．設(shè)計(jì)要求：不同季節(jié)電熱水器的額定功率不同，夏天額定功率是2000W，春、秋兩季額定功率是4000W，冬季額定功率是6000W，請(qǐng)畫(huà)出改裝后的電路圖，并計(jì)算R0 ．
（4）從安全用電考慮，如果該電熱水器直接安裝到家庭電路中，可能會(huì)造成什么后果及影響？（寫(xiě)出一種）

Answer 1

【答案】解：（1）由P=UI可得，電熱水器正常工作時(shí)電路的電流：
I==≈18.2A；
（2）P=4000W=4kW，t=15min=0.25h，
則正常工作15min加熱電阻R消耗的電能：
W=Pt=4kW×0.25h═1kWh；
（3）由題意可知，兩加熱電阻應(yīng)采取并聯(lián)，分別用一個(gè)開(kāi)關(guān)控制電路，如下圖所示：

夏季：只閉合開(kāi)關(guān)S、S2時(shí)，斷開(kāi)S1時(shí)，電路為R0的簡(jiǎn)單電路，功率P0=2000W，
由P=得：
R0===24.2Ω；
（4）如果該電熱水器直接安裝到家庭電路中，由于總功率很大，根據(jù)I=可知電路總電流過(guò)大，則可能會(huì)造成后果有：
①電路總電流過(guò)大；②燒壞電路；③保險(xiǎn)絲熔斷；④空氣開(kāi)關(guān)跳閘；⑤電能表工作不正�；驘龎碾娔鼙恚�
答：（1）電熱水器正常工作時(shí)，電路中電流是18.2A；
（2）電熱水器正常工作15min，加熱電阻 R消耗的電能是1kWh；
（3）R0=24.2Ω；
（4）從安全用電考慮，如果該電熱水器直接安裝到家庭電路中，可能會(huì)造成后果有：
①電路總電流過(guò)大；②燒壞電路③保險(xiǎn)絲熔斷；④空氣開(kāi)關(guān)跳閘；⑤電能表工作不正�；驘龎碾娔鼙恚�
【解析】解：（1）由P=UI可得，電熱水器正常工作時(shí)電路的電流：
I==≈18.2A；
（2）P=4000W=4kW，t=15min=0.25h，
則正常工作15min加熱電阻R消耗的電能：
W=Pt=4kW×0.25h═1kWh；
（3）由題意可知，兩加熱電阻應(yīng)采取并聯(lián)，分別用一個(gè)開(kāi)關(guān)控制電路，如下圖所示：

夏季：只閉合開(kāi)關(guān)S、S2時(shí)，斷開(kāi)S1時(shí)，電路為R0的簡(jiǎn)單電路，功率P0=2000W，
由P=得：
R0===24.2Ω；
（4）如果該電熱水器直接安裝到家庭電路中，由于總功率很大，根據(jù)I=可知電路總電流過(guò)大，則可能會(huì)造成后果有：
①電路總電流過(guò)大；②燒壞電路；③保險(xiǎn)絲熔斷；④空氣開(kāi)關(guān)跳閘；⑤電能表工作不正�；驘龎碾娔鼙恚�
答：（1）電熱水器正常工作時(shí)，電路中電流是18.2A；
（2）電熱水器正常工作15min，加熱電阻 R消耗的電能是1kWh；
（3）R0=24.2Ω；
（4）從安全用電考慮，如果該電熱水器直接安裝到家庭電路中，可能會(huì)造成后果有：
①電路總電流過(guò)大；②燒壞電路③保險(xiǎn)絲熔斷；④空氣開(kāi)關(guān)跳閘；⑤電能表工作不正�；驘龎碾娔鼙恚�
【考點(diǎn)精析】通過(guò)靈活運(yùn)用電功的計(jì)算，掌握電功計(jì)算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）即可以解答此題．