Question

17．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：
（1）一天，李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．李明发现后说：“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℃

（2）一天晚上，李明用电热水壶烧水，发现比白天烧开一壶水用的时间长，爸爸告诉他：现在是用电高峰期，电路电压低．李明用电压表测得电路电压仅200伏．请你帮他计算，此时通过电热水壶的电流和电热水壶的实际功率各是多少？
（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．

Answer 1

分析 （1）先根据电路中的总功率等于各用电器的功率之和求出此时家庭电路的总功率，再根据I=$\frac{P}{U}$求出电路的总电流，最后与电能表允许通过的最大电流相比较即可判断此时电热水壶是否还能接入电路中使用；
（2）根据铭牌可知电热水壶的额定电压和额定功率，根据根据R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出灯泡L的阻值，再根据I=$\frac{U}{R}$求出实际电流，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出此时电热水壶的实际功率；
（3）根据Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t可知，电压不变时要减小加热时间，可以通过改变电阻的大小来实现．

解答 解：（1）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＜10A，
所以可以接在电路中使用；
（2）电热水壶的电阻：R=$\frac{{U}_{额}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1000W}$=48.4Ω，
通过电热水壶的电流I_实=$\frac{{U}_{实}}{R}$=$\frac{200V}{48.4Ω}$≈4.1A，
电热水壶的实际功率：P_实=$\frac{{U}_{实}^{2}}{R}$=$\frac{（200V）^{2}}{48.4Ω}$≈826.4W；
（3）根据Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t可知，电压不变，能减小电热丝的阻值即可，如减短电热丝或给电热丝并联一段电阻丝等．
答：（1）此时电热水壶还能接入电路中使用；
（2）此时通过电热水壶的电流约为4.1A，电热水壶的实际功率约为826.4W；
（3）剪短电阻丝，增大实际功率，增大相同时间产生的热量，可以缩短烧开一壶水的时间（合理即可）．

点评 本题考查了电功率公式、电功公式的应用、铭牌参数含义的理解和掌握，知识点多、联系实际生活，属于中考常见题型．