Question

18．學(xué)了有關(guān)電學(xué)知識，小剛觀察了家里的用電器發(fā)現(xiàn)；電飯煲、電水壺和電熨斗分別標(biāo)有“220V 1000W”、“220V 1800W”和“220V 500W”的字樣．電能表上標(biāo)有“220V 10A”的字樣．
（1）它們各自正常工作相同時間，電水壺（選填“電飯煲”、“電水壺”和“電熨斗”）產(chǎn)生的熱量最多．
（2）計算，標(biāo)有“220V 1000W”的電飯煲正常工作0.2h，電流所做的功為多少kW•h？
（3）小剛家有時會出現(xiàn)“跳閘”停電現(xiàn)象，請你幫他分析一下“跳閘”可能的原因．
（4）小剛發(fā)現(xiàn)熨衣服時，電熨斗中電熱絲熱的發(fā)燙，而連接電熨斗的導(dǎo)線卻不怎么熱，這是為什么？

Answer 1

分析 （1）電飯煲、電水壺和電熨斗三個用電器都為純電阻，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為熱量，用電器正常工作時的功率和額定功率相等，根據(jù)Q=W=Pt比較相同時間內(nèi)三者產(chǎn)生熱量的多少；
（2）根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出電飯煲正常工作0.2h電流所做的功；
（3）開關(guān)“跳閘”是因為電路中電流過大，電路中電流過大有兩種原因：一是電路中用電器的總功率過大，二是電路發(fā)生了短路；
（4）由焦耳定律知道，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方、電阻大小和通電時間成正比．電熨斗中電熱絲熱和連接的導(dǎo)線串聯(lián)在電路中（通過的電流相等），通電時間是相同的，而電熨斗中電熱絲熱的電阻比導(dǎo)線的電阻大，據(jù)焦耳定律分析原因．

解答 解：（1）電飯煲、電水壺和電熨斗三個用電器都為純電阻，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為熱量，
由用電器的銘牌可知，電水壺的額定功率最大，正常工作時的功率最大，
由Q=W=Pt可知，時間相同內(nèi)，電水壺產(chǎn)生的熱量最多；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可得，電飯煲正常工作0.2h電流所做的功：
W=P_電飯鍋t=1000×10^-3kW×0.2h=0.2kW•h；
（3）在家庭電路中，因電流過大導(dǎo)致開關(guān)“跳閘”的原因有：電路中發(fā)生短路故障，電路中用電器的總功率過大造成干路電流過大；
（4）電熨斗在使用時，電熱絲和導(dǎo)線串聯(lián)，I_電熱絲=I_導(dǎo)線，通電時間t相同，
因Q=I²Rt，R_電熱絲＞R_導(dǎo)線，
所以，電流產(chǎn)生的熱量：Q_電熱絲＞Q_導(dǎo)線，
從而出現(xiàn)電熨斗中電熱絲熱的發(fā)燙，而連接電熨斗的導(dǎo)線卻不怎么熱的現(xiàn)象．
答：（1）電水壺；
（2）電飯煲正常工作0.2h，電流所做的功為0.2kW•h；
（3）“跳閘”可能的原因：電路中發(fā)生短路故障，電路中用電器的總功率過大造成干路電流過大；
（4）電熱絲與導(dǎo)線串聯(lián)，而電熱絲電阻比導(dǎo)線大的多，根據(jù)焦耳定律可知，相同時間里電熱絲產(chǎn)生的熱量比導(dǎo)線大的多，因此電熱絲熱的發(fā)燙而導(dǎo)線卻不怎么熱．

點評 本題考查了電功公式和焦耳定律、家庭電路中電流過大的原因等，是一道電學(xué)的綜合題目．