题目内容
19．
生活处处有物理，勤于思考皆学问．只要你善于观察，在厨房中你就可以发现许多与物理有关的现象和问题，请你用学过的物理知识进行解答下列生活中的问题：（1）一天，小明的妈妈又买来了一只电热水壶，装满水后就要插到电路中使用．小明发现后说：“别慌！”接着他先看了电热水壶的铭牌（如表），然后看了家中的电度表（如图所示），又看了家中此时正在工作的用电器有：100W电视一台、300W电冰箱一台、200W电脑一台、380W洗衣机一台．请你帮他计算说明，此时电热水壶还能接入电路中使用吗？
| 电热水壶铭牌 | |
| 额定电压 | 220V |
| 额定功率 | 1000W |
| 容积 | 1.5L |
| 超温保护器 | 熔断温度110℃ |
（3）李明仔细观察了电热水壶的构造，发现其发热体就是一根电热丝．他想将它改造一下，使其烧开一壶水所用的时间缩短，请你给他提出一个改造的方案．
分析 （1）先计算电热水壶连入电路后所有用电器的总功率，由P=UI计算此时电路中电流，与电能表允许最大电流比较；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$计算电热水壶的电阻，再由欧姆定律计算此时通过的电流，由P=UI计算实际功率；
（3）电压一定，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$和影响电阻的因素上分析解答．
解答 解：
（1）由表格可知，电热水壶的额定功率为1000W，
若将电热水壶接入电路中，则电路的总功率：
P总=100W+300W+200W+380W+1000W=1980W
电路中的电流：I=$\frac{{P}_{总}}{U}$=$\frac{1980W}{220V}$=9A，
因9A＜10A，所以可以接在电路中使用．
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，电热水壶的电阻：
R=$\frac{{{U}_{额}}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{（{220V）}^{2}}{1000W}$=48.4Ω，
通过电热水壶的实际电流：I=$\frac{{U}_{实}}{R}$=$\frac{200V}{48.4Ω}$≈4.13A，
由P=UI可得，电热水壶的实际功率：
P实=U实I实=200V×4.13A=826W．
（3）要缩短烧开一壶水所用的时间，就要增大其电功率，电源电压一定，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知应减小电水壶发热体的电阻，所以可以剪短电热丝．（也可以给电热丝并联一段电阻丝）．
答：（1）电热水壶还能接入电路中使用；
（2）电路电压仅200V时，通过电热水壶的电流为4.13A，电热水壶的实际功率是826W；
（3）要缩短烧开一壶水所用的时间，可以剪短电热丝．
点评 本题考查了能电能表的认识、电功率计算公式的应用，欧姆定律公式的应用．熟练运用公式是关键．
| t/℃ | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| ρ/（kg?m-3） | 999.84 | 999.90 | 999.94 | 999.97 | 1000.00 | 999.97 | 999.94 | 999.90 | 999.85 |
| A． | 水在4℃时密度最大 | |
| B． | 温度高于4℃时，随着温度的升高，水的密度越来越小 | |
| C． | 温度低于4℃时，随着温度的降低，水的密度越来越小 | |
| D． | 水凝固成冰时体积会变小 |
| A． | 在b、d 两点动能相等 | B． | 在a、d两点动能相等 | ||
| C． | 从c到d的过程重力势能减少 | D． | 从b到c的过程机械能减少 |
| A． | 用天平测量物体质量时，向右盘加减砝码并调节天平螺母使天平平衡 | |
| B． | 使用刻度尺时，视线必须垂直刻度尺 | |
| C． | 使用弹簧测力计时，可以测超出量程的力 | |
| D． | 使用量筒测量水的体积，读数时视线该与凹液面底部相平 |
| A． | 轮船所受浮力变小 | B． | 轮船所受浮力不变 | ||
| C． | 轮船排开液体的体积变小 | D． | 轮船排开液体的体积变大 |
