题目内容
4．小明家电能表如图甲，
（1）他家新买了一台电磁炉，铭牌如图乙，
①家中原有用电器总功率是2kw，请计算说明家中电路是否能让电磁炉和原有用电器同时工作？
②他想到电磁炉待机时也会耗电，于是断开其余用电器的开关，只让电磁炉处于待机状态，电能表的铝盘在20min内转3转，则电磁炉的待机功率是多少？
③水壶中装有质量1kg的20℃的水，用电磁炉将水加热到100℃沸腾，电磁炉的效率为70%，需要消耗多少电能？[c水=4.2×103J/（ kg℃）]
（2）近年来有许多重大火灾都是因线路连接处接触不良造成的，当线路连接处接触不良时，与连接完好处相比，该处的阻值将增大．请你解释线路接触不良容易引起火灾的原因．
分析 （1）①求出电能表的负荷功率，对比接入电磁炉后家庭总功率，分析解答；
②利用电能表参数和表盘转数求出消耗的电能，结合P=$\frac{W}{t}$求出待机功率；
③先利用Q=cm△t求出水吸收的热量，结合效率公式求出消耗的电能；
（2）当线路连接处接触不良时，该处的电阻会增大；利用焦耳定律分析接触处局部过热，而金属电阻的阻值随温度升高而增大，据此分析．
解答 解：（1）①电能表的负载功率为：
P=UI=220V×20A=4400W
接入电磁炉后总功率P′=2000W+2100W=4100W
因为4100W＜4400W，
所以可以使用这台电磁炉；
②待机时消耗的电能为：
W=$\frac{3r}{3000r/kW•h}$=0.001kW•h
则待机功率为：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{0.001kW•h}{\frac{1}{3}h}$=0.003kW=3W；
③水吸收的热量为：
Q=c水m△t=4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×105J，
由η=$\frac{Q}{W}$可得消耗的电能为：
W=$\frac{Q}{η}$=$\frac{3.36×1{0}^{5}J}{70%}$=4.8×105J
（2）电路连接处与原来相比，由于接触不好，电流通过时受到的阻碍作用增大，因此电阻增大；连接处相对于其他地方电阻增大，根据焦耳定律Q=I2Rt，在电流相同、时间相同的情况下产生了更多的热量，因此导致局部温度升高，而金属导线的电阻随温度的升高而增大，电阻增大，产生的热量更多，温度升得更高，以致恶性循环引发火灾．
答：（1）①可以使用这台电磁炉；
②电磁炉的待机功率是3W；
③需要消耗4.8×105J电能；
（2）根据焦耳定律Q=I2Rt，电流相同时，电阻越大，产生的热量越多，所以线路接触不良容易引起火灾．
点评 本题考查利用电能表测量电功率和电路故障形成原因，知道电路火灾的起因大部分是由于接触不良引起的．
优学名师名题系列答案
如图所示，小明同学设计了一个简易按摩棒，其结构可以看作是一个杠杆．ABO为一根弹性细杆，O为支点，B处固定一个条形磁体，A为按摩槌头．当螺线管内输入方向改变的交流电时，条形磁体会受到通电螺线管的引力或斥力带动按摩槌头A振动敲击人体穴位．某一时刻，电磁铁与条形磁体间的磁感线如图所示，槌头A向下振动．请画出此时：| A． | 原子是由原子核和电子组成的 | |
| B． | 通过裂变或聚变可以获得核能 | |
| C． | 手机是利用电磁波传递信息的 | |
| D． | 我国的煤炭取之不尽，用之也无污染 |
| A． |  日食 | B． |  踩影子 | C． |  照镜子 | D． |  铅笔断了 |
| A． |  图甲实验说明声音的传播需要介质 | |
| B． |  图乙波形图说明音叉a、b 发出声音的音色不同 | |
| C． |  图丙情景属于利用超声波传递信息 | |
| D． |  图丁中为了减少噪音，最好的方法是戴防噪声耳罩 |
| A． | 市区里种草植树是为了美化环境，减小噪音 | |
| B． | 在飞机旁的工作人员戴着配有耳罩的头盔属于在声源处减小噪音 | |
| C． | 有些小轿车上装有倒车雷达是利用了声音的反射原理 | |
| D． | 医生利用听诊器，可以使声音的强度增大些 |
爱思考的小明在观看冰壶比赛时，突发奇想：假如正在水平轨道上减速滑行的冰壶所受的重力突然消失的话，冰壶会（ ）| A． | 立即停止运动 | B． | 立即做匀速直线运动 | ||
| C． | 继续减速运动直到停止运动 | D． | 以上说法均有可能 |
如图所示，S是平面镜MN前的点光源，P是平面镜前的一点，点光源S发出的光线中，有两条通过P点，请画出由S发出并经过P点的光线；当点光源S向右移动时，像S′与S间的距离一定变小（填“变大”“变小”或“不变”）．