Question

3．小明一家搬進了新買的房子，小明發(fā)現(xiàn)浴室里安裝了一臺電熱水器和一“浴霸”，“浴霸”上有1臺換氣扇、4個浴燈和1個照明燈（如圖所示），浴燈體積比照明燈體積大一些，他仔細觀察了浴霸銘牌，如表所示，電熱水器上標有“220V 1100W”字樣，浴霸和電熱水器可同時正常工作，問：

額定電壓	220V
照明燈	額定功率	25W
浴燈	額定功率	250W
換氣扇	額定功率	75W

（1）浴霸和電熱水器是并聯(lián)的（填“串”或“并”）；
（2）浴室中的所有用電器正常工作時電路中的電流為多大？
（3）冬天洗浴時換氣扇、浴燈和照明燈全部正常工作，小明洗浴一次用時15min，要用30kg的45℃熱水，熱水由電熱水器從15℃加熱提供，小明這次洗浴消耗的電能為多少？（電熱水器的效率為84%）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)串并聯(lián)電路的特點進行判斷，即串聯(lián)電路中各用電器不能獨立工作、相互影響，并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響；
（2）浴室中的所有用電器正常工作時的總功率等于各用電器功率之和，根據(jù)P=UI求出電路中的電流；
（3）根據(jù)W=Pt求出換氣扇、浴燈和照明燈全部正常工作時消耗的電能；知道水的質(zhì)量、初溫、末溫、比熱容，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量，利用效率公式求出電熱水器消耗的電能，它們消耗的電能之和即為小明這次洗浴消耗的電能．

解答 解：（1）浴霸和電熱水器可同時正常工作，說明兩者可以獨立工作、互不影響，即為并聯(lián)；
（2）浴室中的所有用電器正常工作時，電路中的總功率：
P=1100W+25W+250W×4+75W=2200W，
由P=UI可得，電路中的電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{2200W}{220V}$=10A；
（3）由P=$\frac{W}{t}$可得，換氣扇、浴燈和照明燈全部正常工作時消耗的電能：
W₁=P′t=（25W+250W×4+75W）×15×60s=9.9×10⁵J，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×30kg×（45℃-15℃）
=3.78×10⁶J，
由η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%可得，電熱水器消耗的電能：
W₂=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{3.78×1{0}^{6}J}{84%}$=4.5×10⁶J，
小明這次洗浴消耗的電能：
W=W₁+W₂=9.9×10⁵J+4.5×10⁶J=5.49×10⁶J．
答：（1）并；
（2）浴室中的所有用電器正常工作時電路中的電流為10A；
（3）小明這次洗浴消耗的電能為5.49×10⁶J．

點評 本題考查了串并聯(lián)的辨別和電功率公式、電功率公式、吸熱公式、效率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是學(xué)會從題目所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)，解題過程中還要注意單位的換算．