Question

3．如圖是××公司研制的最新電熱水壺及其銘牌，回答問題：
（1）該電熱水壺正常工作時的電阻為多少？
（2）如果在用電高峰時間內用電熱水壺燒水，電壓只有200V左右，這時電熱水壺發熱時的功率大約是多大？（假設電阻不變）
（3）近年來，我國城鄉許多地區在進行家庭供電線路的改造，改造的主要內容是把電線換成更粗的，電能表換成標定電流更大的．請用焦耳定律和電功率的知識解釋這樣改造的好處．

Answer 1

分析 （1）電熱水壺正常工作時的功率和額定功率相等，根據P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出其電阻；
（2）已知電熱水壺的電阻，根據P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電壓只有200V左右，這時電熱水壺發熱時的功率；
（3）導體的電阻是導體本身的一種性質，電阻大小的影響因素：材料、長度、橫截面積有關．材料一定，越短，橫截面積越大，電阻越小．
根據Q=I²Rt、P=UI進行比較分析．

解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，電熱水壺正常工作時的電阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{1100W}$=44Ω；
（2）假設電阻不變，當電壓只有200V左右，這時電熱水壺發熱時的功率P′=$\frac{（U′）^{2}}{R}$=$\frac{{（200V）}^{2}}{44Ω}$≈909.09W．
（3）電線換成更粗的，材料不變，長度不變，橫截面積增大，電阻變小．
根據Q=I²Rt，電阻變小，電流在導線上產生的熱量變小．
在線路改造時，還把電能表換成額定電流更大的，根據P=UI，電壓不變，電流增大，功率增大，改造后家庭中可以使用的用電器總功率將變大．
答：（1）該電熱水壺正常工作時的電阻為44Ω；
（2）這時電熱水壺發熱時的功率大約是909.09W．
（3）在線路改造時，還把電能表換成額定電流更大的，根據P=UI，電壓不變，電流增大，功率增大，改造后家庭中可以使用的用電器總功率將變大．

點評 本題考查了電功率公式、電功公式的應用，涉及到的知識點較多，但是難度并不大，很適合學生的練習，是一道好題．