Question

9．隨著宜昌現(xiàn)代化學(xué)校創(chuàng)建工作的深入開展，全市各中小學(xué)多媒體硬件運用越來越多．某校共有15個教室，每個教室配有40W的照明燈10盞，300W的投影儀一臺，100W的教學(xué)擴音系統(tǒng)一套，300W的電腦一臺．（該校的供電電壓為220V）
（1）學(xué)生在操場上進行半小時的大課間體育活動時，若教室內(nèi)的這些用電器沒有關(guān)閉，那么這半小時內(nèi)該校會浪費多少度電？
（2）隨著這些硬件的裝配，需要對學(xué)校供電線路進行改造，下表是各種橡膠絕緣銅芯線在常溫下的安全載流量（長時間通電時的最大安全電流），從安全角考慮，該校應(yīng)選擇哪種導(dǎo)線作為干路導(dǎo)線？請通過計算后說明．

導(dǎo)線規(guī)格
導(dǎo)線橫截面積S/mm2	4	6	10	16
安全載流量I/A	37	47	68	94

（3）該校電路中的保險裝置采用空氣開關(guān)（如圖甲），空氣開關(guān)內(nèi)有電磁鐵和兩個觸點，制作觸點的材料分別有銅或銀．電路正常工作時兩觸點是連接在一起的，當電流過大時電磁鐵將兩個觸點分開，切斷電路（如圖乙）．從空氣開關(guān)使用的壽命和安全角度考慮，應(yīng)選擇觸點用銀（選填“銀”或“銅”）材料制作的空氣開關(guān)，原因是同樣條件下，銀觸點接觸電阻小些，根據(jù)Q=I²Rt得出產(chǎn)生的熱量更小，使用壽命更長、更安全．（同樣條件下，銀的電阻比銅的電阻�。�

Answer 1

分析 （1）先求出教室內(nèi)所有用電器的總電功率，根據(jù)W=Pt求出消耗的電能；
（2）根據(jù)P=UI求出總電流，對比導(dǎo)線規(guī)格做出選擇；
（3）根據(jù)銀和銅的導(dǎo)電性能以及安全用電要求分析解答．

解答 解：（1）教室內(nèi)的用電器總功率為：
P=（40W×10+300W+100W+300W）×15=16500W=16.5kW，
由P=$\frac{W}{t}$得半小時浪費的電能為：
W=Pt=16.5kW×0.5h=8.25kW•h=8.25度；
（2）由P=UI得電路中總電流為：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{16500W}{220V}$=75A＜94A
因為68A＜75A＜94A
所以應(yīng)選擇導(dǎo)線橫截面積16mm²的；
（3）同樣條件下，銀觸點接觸電阻小些，根據(jù)Q=I²Rt得出產(chǎn)生的熱量更小，使用壽命更長、更安全，故應(yīng)該選擇銀材料做觸點．
答：（1）半小時內(nèi)該校會浪費8.25度電；
（2）從安全角考慮，該校應(yīng)選擇橫截面積16mm²的導(dǎo)線作為干路導(dǎo)線；
（3）銀；同樣條件下，銀觸點接觸電阻小些，根據(jù)Q=I²Rt得出產(chǎn)生的熱量更小，使用壽命更長、更安全．

點評 此題主要考查學(xué)生對于電功率公式，以及用電線的選擇等知識的理解，屬于中考考查重點．