Question

15．如图甲、乙、丙分别是江涛网购的速热式电热水器实物图、说明书部分参数及等效工作电路图（图中R是给水加热的电阻）．则：

（1）该电热水器正常工作时电流是多大？
（2）该电热水器的加热电阻大约是多少？
（3）该电热水器正常工作10min消耗的电能是多少？
（4）生活中人们使用功率较大的用电器时，总是选用较粗的导线，这是为什么？

Answer 1

分析 （1）（2）电热器正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=UI变形公式求出正常工作时的电流和电阻阻值；
（3）根据P=$\frac{W}{t}$变形公式求出电热器正常工作10min消耗的电能；
（4）根据焦耳定律，在电流和通电时间一定时，电流通过导体产生的热量与电阻成正比；在材料、长度一定时，导线横截面积越大，电阻越小．

解答 解：
（1）因为P=UI，
所以电热水器正常工作时电流是I=$\frac{P}{U}$=$\frac{6600W}{220V}$=30A；
（2）因为P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，
所以电热水器的加热电阻大约是R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{6600W}$≈7.3Ω；
（3）因为P=$\frac{W}{t}$，
所以电热器正常工作10min消耗的电能为W=Pt=6.6kW×$\frac{1}{6}$h=1.1kW•h；
（4）人们使用功率较大的用电器时，由I=$\frac{P}{U}$知，电路电流较大，相同时间导线上产生的热量较多．为保证线路安全，在电流和通电时间一定时，选择较粗的导线，可以减小线路电阻，由Q=I²Rt知，线路产生的热量较少．
答：
（1）电热水器正常工作时电流是30A；
（2）该电热水器的加热电阻大约是7.3Ω；
（3）该电热水器正常工作10min消耗的电能是1.1kW•h；
（4）较粗的导线电阻较小，电流流过导线时产生的热量比较小．

点评 此题是一道电学应用题，考查了电功率变形公式及焦耳定律的应用，过程不复杂，难度不大．