Question

隨著人們生活水平的不斷提高，家用電器已進入了千家萬戶．小紅家原來所用電能表的規格是“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生的熱量為多少？這相當于多少干木材完全燃燒所產生的熱量？（干木材的燃燒值為1.2×10⁷J/㎏）
（3）近期，小紅家準備對房子進行裝修，準備再增加2000W的空調一臺以及功率為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，你認為小紅家在裝修時需要更換哪些電路元件？

Answer 1

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==≈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/㎏，
∴干木材的質量為：m===0.04㎏．
答：電流通過電飯鍋產生的熱量為4.8×10⁵J，這相當于0.04㎏干木材完全燃燒所產生的熱量．
（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==≈10.9A，
當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大于10A，而電能表的規格是“220V 10A”，為了用電安全，應該更換原來敷設的導線、熔絲的規格和電能表．
答：電路中的電流將增大10.9A，應該更換原來敷設的導線、熔絲的規格和電能表．
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=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生的熱量，有知道燃料的熱值，可利用公式m=計算質量．
（3）知道增加用電器的功率，可利用公式I=計算增大的電流．再結合安全用電的原則和電能表的規格，進行元件的更換．
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，以及學生安全用電的意識．