Question

17．生活處處有物理，勤于思考皆學(xué)問(wèn)．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(wèn)題，請(qǐng)你用學(xué)過(guò)的物理知識(shí)進(jìn)行解答：
（1）一天，李明的媽媽又買(mǎi)來(lái)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(shuō)：“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(shí)正在工作的用電器有：100W電視一臺(tái)、300W電冰箱一臺(tái)、200W電腦一臺(tái)、380W洗衣機(jī)一臺(tái)．請(qǐng)你幫他計(jì)算說(shuō)明，此時(shí)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(hù)器	熔斷溫度110℃

（2）一天晚上，李明用電熱水壺?zé)�水，發(fā)現(xiàn)比白天燒開(kāi)一壺水用的時(shí)間長(zhǎng)，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(cè)得電路電壓僅200伏．請(qǐng)你幫他計(jì)算，此時(shí)通過(guò)電熱水壺的電流和電熱水壺的實(shí)際功率各是多少？
（3）李明仔細(xì)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(kāi)一壺水所用的時(shí)間縮短，請(qǐng)你給他提出一個(gè)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(shí)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(guò)的最大電流相比較即可判斷此時(shí)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(shí)際電流，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出此時(shí)電熱水壺的實(shí)際功率；
（3）根據(jù)Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t可知，電壓不變時(shí)要減小加熱時(shí)間，可以通過(guò)改變電阻的大小來(lái)實(shí)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=$\frac{{P}_{總}(cāng)}{U}$=$\frac{1980W}{220V}$=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(guò)電熱水壺的電流I_實(shí)=$\frac{{U}_{實(shí)}}{R}$=$\frac{200V}{48.4Ω}$≈4.1A，
電熱水壺的實(shí)際功率：P_實(shí)=$\frac{{U}_{實(shí)}^{2}}{R}$=$\frac{（200V）^{2}}{48.4Ω}$≈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(shí)電熱水壺還能接入電路中使用；
（2）此時(shí)通過(guò)電熱水壺的電流約為4.1A，電熱水壺的實(shí)際功率約為826.4W；
（3）剪短電阻絲，增大實(shí)際功率，增大相同時(shí)間產(chǎn)生的熱量，可以縮短燒開(kāi)一壺水的時(shí)間（合理即可）．

點(diǎn)評(píng) 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(shí)點(diǎn)多、聯(lián)系實(shí)際生活，屬于中考常見(jiàn)題型．