Question

19．晚上，婷婷自己在家，她把空調(diào)、電視機(jī)都開著，廚房里的微波爐正在加熱中午剩下的“比薩”餅，“對了！再用電熱水壺?zé)�點(diǎn)水喝吧．”婷婷剛一插上電水壺，家里的保險(xiǎn)絲就斷了，請回答以下問題：
（1）電熱水壺是利用電流的熱效應(yīng)工作的，它工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，婷婷家里保險(xiǎn)絲斷熔斷的原因是用電器總功率過大；為了能夠使用電熱水壺?zé)�水，婷婷正確的做法是斷開干路開關(guān)，接好保險(xiǎn)絲，燒水時(shí)，將空調(diào)關(guān)閉．
（2）婷婷修好了保險(xiǎn)絲，婷婷想知道電熱水壺的有關(guān)問題，她找出了說明書，數(shù)據(jù)如下：

型 號	額定電壓	額定功率	加熱方式	壺體容積	外  形
LCJ-27	220V	600W	電發(fā)熱	800mL	170×170×195cm3

請幫婷婷計(jì)算一下電熱水壺正常工作時(shí)的電流和電阻，如果燒開一壺水大概要15min，那么燒開一壺水需要消耗多少電能？

Answer 1

分析 （1）電流的熱效應(yīng)是指導(dǎo)體通電時(shí)會(huì)發(fā)熱的現(xiàn)象，在這一過程中電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，保險(xiǎn)絲斷熔斷的原因是用電器總功率過大；
從安全用電的角度，更換保險(xiǎn)絲時(shí)，要斷開電源；為保證電路正常工作，避免在電路中同時(shí)使用大功率用電器；
（2）說明書中給出壺額定功率和額定功率，由電功、電功率的公式及其變形公式計(jì)算電熱水壺正常工作時(shí)的電流和電阻、所用的時(shí)間．

解答 解：（1）電熱水壺是利用電流的熱效應(yīng)工作的，它工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，婷婷家里保險(xiǎn)絲斷熔斷的原因是 電路中電流過大；
為了能夠使用電熱水壺?zé)�水，在斷開干路開關(guān)的情況下，接好保險(xiǎn)絲；在燒水時(shí)，為避免干路電流過大，不能同時(shí)使用大功率用電器；所以婷婷正確的做法是：斷開干路開關(guān)，接好保險(xiǎn)絲，燒水時(shí)，將空調(diào)關(guān)閉；
（2）由P=UI得，電熱水壺正常工作時(shí)的電流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{600W}{220V}$≈2.73A；
由P=UI和I=$\frac{U}{R}$得電熱水壺的電阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{600W}$≈80.7Ω，
消耗電能：
W=Pt=600W×15×60s=5.4×10⁵J．
故答案為：（1）熱；內(nèi)；用電器總功率過大；斷開干路開關(guān)，接好保險(xiǎn)絲，燒水時(shí)，將空調(diào)關(guān)閉；
（2）電熱水壺正常工作時(shí)的電流為2.73A；電熱水壺的電阻為80.7Ω；消耗電能為5.4×10⁵J．

點(diǎn)評 本題是一道綜合應(yīng)用題，涉及了電流的熱效應(yīng)、家家庭電路電流過大的原因及焦耳定律、電功、電功率與電壓、電流、電阻的計(jì)算．在計(jì)算出要把單位統(tǒng)一成國際單位制中的單位．