Question

17．生活處處有物理，勤于思考皆學問．只要你善于觀察，在廚房中你就可以發(fā)現(xiàn)許多與物理有關(guān)的現(xiàn)象和問題，請你用學過的物理知識進行解答：
（1）一天，李明的媽媽又買來了一只電熱水壺，裝滿水后就要插到電路中使用．李明發(fā)現(xiàn)后說：“別慌！”接著他先看了電熱水壺的銘牌（如表），然后看了家中的電度表（如圖所示），又看了家中此時正在工作的用電器有：100W電視一臺、300W電冰箱一臺、200W電腦一臺、380W洗衣機一臺．請你幫他計算說明，此時電熱水壺還能接入電路中使用嗎？

電熱水壺銘牌
額定電壓	220V
額定功率	1000W
容積	1.5L
超溫保護器	熔斷溫度110℃

（2）一天晚上，李明用電熱水壺燒水，發(fā)現(xiàn)比白天燒開一壺水用的時間長，爸爸告訴他：現(xiàn)在是用電高峰期，電路電壓低．李明用電壓表測得電路電壓僅200伏．請你幫他計算，此時通過電熱水壺的電流和電熱水壺的實際功率各是多少？
（3）李明仔細觀察了電熱水壺的構(gòu)造，發(fā)現(xiàn)其發(fā)熱體就是一根電熱絲．他想將它改造一下，使其燒開一壺水所用的時間縮短，請你給他提出一個改造的方案．

Answer 1

分析 （1）先根據(jù)電路中的總功率等于各用電器的功率之和求出此時家庭電路的總功率，再根據(jù)I=$\frac{P}{U}$求出電路的總電流，最后與電能表允許通過的最大電流相比較即可判斷此時電熱水壺是否還能接入電路中使用；
（2）根據(jù)銘牌可知電熱水壺的額定電壓和額定功率，根據(jù)根據(jù)R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出燈泡L的阻值，再根據(jù)I=$\frac{U}{R}$求出實際電流，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出此時電熱水壺的實際功率；
（3）根據(jù)Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t可知，電壓不變時要減小加熱時間，可以通過改變電阻的大小來實現(xiàn)．

解答 解：（1）若將電熱水壺接入電路中，則電路的總功率：
P_總=100W+300W+200W+380W+1000W=1980W，
電路中的電流：I=$\frac{{P}_{總}}{U}$=$\frac{1980W}{220V}$=9A＜10A，
所以可以接在電路中使用；
（2）電熱水壺的電阻：R=$\frac{{U}_{額}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1000W}$=48.4Ω，
通過電熱水壺的電流I_實=$\frac{{U}_{實}}{R}$=$\frac{200V}{48.4Ω}$≈4.1A，
電熱水壺的實際功率：P_實=$\frac{{U}_{實}^{2}}{R}$=$\frac{（200V）^{2}}{48.4Ω}$≈826.4W；
（3）根據(jù)Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t可知，電壓不變，能減小電熱絲的阻值即可，如減短電熱絲或給電熱絲并聯(lián)一段電阻絲等．
答：（1）此時電熱水壺還能接入電路中使用；
（2）此時通過電熱水壺的電流約為4.1A，電熱水壺的實際功率約為826.4W；
（3）剪短電阻絲，增大實際功率，增大相同時間產(chǎn)生的熱量，可以縮短燒開一壺水的時間（合理即可）．

點評 本題考查了電功率公式、電功公式的應(yīng)用、銘牌參數(shù)含義的理解和掌握，知識點多、聯(lián)系實際生活，屬于中考常見題型．