Question

小翔的爸爸出差帶回一個“快熱式電熱水器”，準備安裝在家里的電路中，如圖是其標牌上的部分內(nèi)容和電能表照片的截圖．則：
（1）假如該熱水器正常工作，通過的電流為多大？（結果均可保留一位小數(shù)）
（2）如果該熱水器直接安裝到家里原來的電路中行嗎？寫出一種可能出現(xiàn)的問題？
（3）若經(jīng)過專業(yè)人員的處理后，熱水器能夠在家里使用了．可是每次啟動熱水器時，與它相鄰的電燈都會變暗．小翔分析發(fā)現(xiàn)，這是因為導線有電阻會消耗電能，導致電器兩端的電壓降低．設他家導線電阻共為2Ω，當只有熱水器工作時，求：
①熱水器兩端的實際電壓．
②在此情況下，電路1h共消耗多少電能？（熱水器的電阻變化忽略不計）

Answer 1

分析：（1）已知熱水器的額定電壓和額定功率，根據(jù)公式I=

P

U

可求該熱水器正常工作通過的電流．
（2）算出的電流與電能表上標明的最大瞬時電流相比較，即可得出結論．
（3）已知熱水器的額定電壓和額定功率，根據(jù)公式R=

U2

P

可求熱水器的電阻，進一步求出電路的電流，根據(jù)公式U=IR可求熱水器的實際電壓．
已知電源電壓和電路電流以及工作時間，根據(jù)公式W=UIt可求電路消耗的電能．

解答：解：（1）通過的電流I₀=

P0

U

=

8000W

220V

≈36.4A．
答：該熱水器正常工作通過的電流為36.4A．
（2）不能直接連入原電路中，因為36.4A＞20A，可能出現(xiàn)的問題有：燒壞保險絲．
（3）①熱水器電阻R₂=

U2

P0

=

(220V)2

8000W

≈6Ω，
導線電阻R₁=2Ω，工作電路如圖：
此時電路電流I=

U

R1+R2

=

220V

2Ω+6Ω

=27.5A，
熱水器兩端的實際電壓U₂=IR₂=27.5A×6Ω=165V，
②電路1h共消耗電能W=UIt=220V×27.5A×3600s=2.178×10⁷J≈6.1kW?h．
答：熱水器兩端的實際電壓為165V，電路1h共消耗電能6.1kW?h．

點評：本題考查電流、電阻、實際電壓、消耗電能等的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，要熟知電能表各個參數(shù)的物理意義，要學會從題目所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)，解題過程中要注意單位的換算．