Question

15．如圖甲、乙、丙分別是江濤網(wǎng)購的速熱式電熱水器實物圖、說明書部分參數(shù)及等效工作電路圖（圖中R是給水加熱的電阻）．則：

（1）該電熱水器正常工作時電流是多大？
（2）該電熱水器的加熱電阻大約是多少？
（3）該電熱水器正常工作10min消耗的電能是多少？
（4）生活中人們使用功率較大的用電器時，總是選用較粗的導(dǎo)線，這是為什么？

Answer 1

分析 （1）（2）電熱器正常工作時的功率和額定功率相等，根據(jù)P=UI變形公式求出正常工作時的電流和電阻阻值；
（3）根據(jù)P=$\frac{W}{t}$變形公式求出電熱器正常工作10min消耗的電能；
（4）根據(jù)焦耳定律，在電流和通電時間一定時，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻成正比；在材料、長度一定時，導(dǎo)線橫截面積越大，電阻越小．

解答 解：
（1）因為P=UI，
所以電熱水器正常工作時電流是I=$\frac{P}{U}$=$\frac{6600W}{220V}$=30A；
（2）因為P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，
所以電熱水器的加熱電阻大約是R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{6600W}$≈7.3Ω；
（3）因為P=$\frac{W}{t}$，
所以電熱器正常工作10min消耗的電能為W=Pt=6.6kW×$\frac{1}{6}$h=1.1kW•h；
（4）人們使用功率較大的用電器時，由I=$\frac{P}{U}$知，電路電流較大，相同時間導(dǎo)線上產(chǎn)生的熱量較多．為保證線路安全，在電流和通電時間一定時，選擇較粗的導(dǎo)線，可以減小線路電阻，由Q=I²Rt知，線路產(chǎn)生的熱量較少．
答：
（1）電熱水器正常工作時電流是30A；
（2）該電熱水器的加熱電阻大約是7.3Ω；
（3）該電熱水器正常工作10min消耗的電能是1.1kW•h；
（4）較粗的導(dǎo)線電阻較小，電流流過導(dǎo)線時產(chǎn)生的熱量比較小．

點評 此題是一道電學(xué)應(yīng)用題，考查了電功率變形公式及焦耳定律的應(yīng)用，過程不復(fù)雜，難度不大．