Question

7．小翔隨爸爸在商店選中一款速熱式電熱水器，它的工作電路圖和銘牌如圖所示（圖中R是加熱電阻，其電阻不隨溫度而變化）則

（1）電熱水器正常工作時(shí)，電路中電流是多大？（結(jié)果保留一位小數(shù)）
（2）電熱水器正常工作30min，加熱電阻R消耗的電能是多少kw•h？
（3）根據(jù)題中電路圖，再給你一個(gè)加熱電阻R₀和R并聯(lián)工作，請(qǐng)你對(duì)該電熱水器進(jìn)行電路改裝．要求改裝后，加熱電阻R₀和R所消耗的總額定功率是6000W，請(qǐng)你計(jì)算R₀．
（4）從安全用電考慮，如果該電熱水器直接安裝到家庭電路中，可能會(huì)造成什么后果及影響？（寫一種）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)P=UI求出該電熱水器正常工作時(shí)的電流；
（2）知道速熱式電熱水器的功率和工作時(shí)間，根據(jù)W=Pt求出加熱電阻R消耗的電能；
（3）由題意可知兩個(gè)加熱電阻利用兩個(gè)開關(guān)控制時(shí)有三個(gè)檔位，則可以設(shè)計(jì)成兩電阻并聯(lián)且兩開關(guān)分別控制兩個(gè)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電阻R₀的阻值；
（4）如果該電熱水器直接安裝到家庭電路中，由于總功率很大，則電路總電流過(guò)大，由此分析電路中可能造成的后果或和產(chǎn)生的影響．

解答 解：（1）由P=UI可得，電熱水器正常工作時(shí)電路的電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{4000W}{220V}$≈18.2A；
（2）P=4000W=4kW，t=15min=0.25h，
則正常工作15min加熱電阻R消耗的電能：
W=Pt=4kW×0.25h═1kW•h；
（3）由題意可知，加熱電阻R₀和R并聯(lián)，P_R=4000W，P_總=6000W，
則R₀的功率：P₀=P_總-P_R=6000W-4000W=2000W，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：
R₀=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{0}}$=$\frac{（220V\\;）^{2}}{2000W}$=24.2Ω；
（4）如果該電熱水器直接安裝到家庭電路中，由于總功率很大，根據(jù)I=$\frac{P}{U}$可知電路總電流過(guò)大，則可能會(huì)造成后果有：
①電路總電流過(guò)大；②燒壞電路；③保險(xiǎn)絲熔斷；④空氣開關(guān)跳閘；⑤電能表工作不正�；驘龎碾娔鼙恚�
答：（1）電熱水器正常工作時(shí)，電路中電流是18.2A；
（2）電熱水器正常工作15min，加熱電阻 R消耗的電能是1kW•h；
（3）R₀=24.2Ω；
（4）從安全用電考慮，如果該電熱水器直接安裝到家庭電路中，可能會(huì)造成后果有：
①電路總電流過(guò)大；②燒壞電路③保險(xiǎn)絲熔斷；④空氣開關(guān)跳閘；⑤電能表工作不正�；驘龎碾娔鼙恚�

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功公式、電功率公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)題意設(shè)計(jì)出符合要求的電路圖，要注意電路的總功率等于各用電器的功率之和．