Question

7．電給我們的生活中帶來了極大的方便，但使用不當也會造成危害．小明家電能表的幾個重要參數(shù)如表1所示，電線允許通過的最大電流為15A，家中已有用電器的總功率為2200W，最近又準備購買一臺電熱水器，性能指標如表2所示，這種電熱水器是否適合他家用呢？小明對這個問題進行認真地研究．
 表1                               

220V 20A 3000r/kW．h

表2

額定電壓	220V
額定功率	2000W
容量	2L

（1）首先他想到，添置這么大功率的用電器，是否超過電能表的負荷？請你幫他計算，他家的電能表可負載的最大功率為4400W；若買回來該電熱水器后，他家的用電器的總功率為4200W．
（2）如果安裝了這臺電熱水器，家中所有用電器同時工作時的最大電流將達到19.1A．
（3）他家的電線不能（填“能”或“不能”）承受．電能表能（填“能”或“不能”）承受．
（4）通過對以上問題的研究，你認為如果他家購買了這臺熱水器，在使用時應(yīng)該采取什么措施？請你為他家提出一條建議家中的用電器不要同時使用．

Answer 1

分析 （1）先根據(jù)電能表所允許的電壓和電流算出電能表所允許接入的總功率，然后再算出用電器消耗的總功率，最后進行比較；
（2）根據(jù)電功率公式P=UI的變形式I=$\frac{P}{U}$即可算出家中所有用電器同時工作時的最大電流；
（3）將所有用電器同時工作時的最大電流和電線允許通過的最大電流進行比較即可知道電線能不能承受；將用電器的總功率與電能表所允許接入的總功率比較得出電能表能否承受；
（4）用電器的總功率越大，則總電流越大；電線越粗，則允許通過的電流越大．

解答 解：
（1）電能表允許接入的總功率：
P=UI=220V×20A=4400W，
所有用電器同時工作時的總功率：
P_總=2200W+2000W=4200W，
因為P_總＜P，
所以沒有超過電能表的負荷；
（2）由P=UI可得，家中所有用電器同時工作時的最大電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{4200W}{220V}$≈19.1A，
（3）因為19.1A＞15A，所以家中所用的電線不能承受；因為P_總＜P，所以沒有超過電能表的負荷，電能表能承受；
（4）因為同時使用的用電器越多，則總功率就越大，總電流就越大，所以解決的辦法是家中的用電器不要同時使用；
因為電線允許通過的電流與電線的粗細有關(guān)，電線越粗則允許通過的電流越大，所以還有一個解決辦法就是更換家庭電路所有的電線．
故答案為：
（1）4400；4200；
（2）19.1；
（3）不能；能；
（4）家中的用電器不要同時使用．

點評 本題綜合考查了學(xué)生對公式P=UI的理解和運用，也考查了學(xué)生利用物理知識進行分析問題和解決問題的能力，是一道能力考查題．