Question

随着人们生活水平的不断提高，家用电器已进入了千家万户．小红家原来所用电能表的规格是“220V　10A”，原有250W的电冰箱一台，800W的电饭锅一只，200W洗衣机一台，其余照明灯和电视机的功率总计约250W．
（1）若它们同时正常工作，通过电能表的实际电流为多大？
（2）电饭锅煮饭时需10min能将饭煮熟，则电流通过电饭锅产生的热量为多少？这相当于多少干木材完全燃烧所产生的热量？（干木材的燃烧值为1.2×10⁷J/㎏）
（3）近期，小红家准备对房子进行装修，准备再增加2000W的空调一台以及功率为400W的装饰灯组，则让用电器都正常工作时，与原来相比，电路中的电流将增大多少？为了用电安全，你认为小红家在装修时需要更换哪些电路元件？

Answer 1

解：
（1）原来小红家用电器的总功率为：
P=250W+800W+200W+250W=1500W，
由P=UI，得I==≈6.8A．
答：通过电能表的实际电流为6.8A．
（2）∵P_电锅=800W，t=10min=600s，
∴电流产生的热量为：Q=P_电锅t=800W×600s=4.8×10⁵J，
又∵q=1.2×10⁷J/㎏，
∴干木材的质量为：m===0.04㎏．
答：电流通过电饭锅产生的热量为4.8×10⁵J，这相当于0.04㎏干木材完全燃烧所产生的热量．
（3）电路中增大的用电器的功率为：
P₁=2000W+400W=2400W，
电路中增大的电流为：
I₁==≈10.9A，
当增加用电器的功率后，如果用电器都正常工作，则电路中的实际电流将远大于10A，而电能表的规格是“220V 10A”，为了用电安全，应该更换原来敷设的导线、熔丝的规格和电能表．
答：电路中的电流将增大10.9A，应该更换原来敷设的导线、熔丝的规格和电能表．
分析：（1）已知每一个用电器的功率，从而可以计算出家用电器同时工作的总功率，知道家庭电路两端的电压为220V，再利用公式I=计算电流．
（2）电饭锅为纯电阻，已知电饭锅的功率和工作时间，可利用公式Q=Pt计算电流通过电饭锅产生的热量，有知道燃料的热值，可利用公式m=计算质量．
（3）知道增加用电器的功率，可利用公式I=计算增大的电流．再结合安全用电的原则和电能表的规格，进行元件的更换．
点评：本题考查了利用的电功率的共式变形计算电流，以及热量的计算，在计算过程中要注意单位的换算，以及学生安全用电的意识．