Question

15．圖甲、乙分別是江濤網(wǎng)購(gòu)的速熱式電熱水器的實(shí)物圖及等效工作電路圖（圖中R是給水加熱的電阻），表為說明書部分參數(shù)．則：

產(chǎn)品名稱	速熱式電熱水器
產(chǎn)品型號(hào)	WE-A
額定電壓	220V
額定頻率	50Hz
額定功率	6.6kW

（1）該電熱水器正常工作時(shí)電流是多大？
（2）該電熱水器正常工作10min消耗的電能是多少？
（3）用電高峰時(shí)，若此電熱水器兩端的實(shí)際電壓僅為200V，它的實(shí)際功率為多大？（電熱水器的電阻恒定）
（4）生活中人們使用功率較大的用電器時(shí)，總是選用較粗的導(dǎo)線，這是為什么？

Answer 1

分析 （1）電熱水器正常工作時(shí)的功率和額定功率相等，根據(jù)P=UI求出電流；
（2）根據(jù)W=Pt求出電熱水器正常工作10min消耗的電能；
（3）根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電熱水器的電阻，再根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電熱水器兩端的實(shí)際電壓僅為200V時(shí)的實(shí)際功率；
（4）根據(jù)焦耳定律，在電流和通電時(shí)間一定時(shí)，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻成正比；在材料、長(zhǎng)度一定時(shí)，導(dǎo)線橫截面積越大，電阻越�。�

解答 解：（1）由P=UI可得，電熱水器正常工作時(shí)電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{6.6×1{0}^{3}W}{220V}$=30A；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可得，該電熱水器正常工作10min消耗的電能：
W=Pt=6.6×10³W×10×60s=3.96×10⁶J；
（3）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，電熱器的電阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{6.6×1{0}^{3}W}$=$\frac{22}{3}$Ω，
電熱水器兩端的實(shí)際電壓僅為200V時(shí)的實(shí)際功率：
P_實(shí)=$\frac{{{U}_{實(shí)}}^{2}}{R}$=$\frac{（220V）^{2}}{\frac{22}{3}Ω}$≈5454.5W；
（4）人們使用功率較大的用電器時(shí)，由I=$\frac{P}{U}$知，電路電流較大，相同時(shí)間導(dǎo)線上產(chǎn)生的熱量較多，
為保證線路安全，在電流和通電時(shí)間一定時(shí)，選擇較粗的導(dǎo)線，可以減小線路電阻，由Q=I²Rt知，線路產(chǎn)生的熱量較少．
答：（1）該電熱水器正常工作時(shí)電流是30A；
（2）該電熱水器正常工作10min消耗的電能是3.96×10⁶J；
（3）用電高峰時(shí)，若此電熱水器兩端的實(shí)際電壓僅為200V，它的實(shí)際功率為5454.5W；
（4）較粗的導(dǎo)線電阻較小，電流流過導(dǎo)線時(shí)產(chǎn)生的熱量比較�。�

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功率公式、電功公式、焦耳電路的應(yīng)用，用電器正常工作時(shí)的功率和額定功率相等．