Question

7．小军同学在学习了电路和安全用电的有关知识后，回家对家里的用电器及用电情况进行了全面的调查，调查记录如表．

用电器	额定电功率	数量
照明灯	40W	15盏
彩　　电	100W	1台
洗衣机	200W	1台
电冰箱	160W	1台
电饭煲	800W	1个
电　　脑	120W	1台
闸刀开关上保险丝的熔断电流为10A
电能表上标有“220V　　10A 3000r/kW•h

（1）小军应当选用图中2号插座为电冰箱插座，因为这种插座接了地线；
（2）星期天中午，小军的妈妈用电饭煲煮饭的同时，小军在观看电视新闻，并且电冰箱也在工作．求这时小军家的家用电路中的总电流是多大？
（3）请计算，小军家的电饭煲工作30min消耗的电能？这么多电能可供一台洗衣机单独工作多长时间？
（4）小军的父母想在现有的电路上再安装一台1500W的空调机，请通过计算说明是否可行？如果不行，请你帮助小军提出合理的解决办法．

Answer 1

分析 （1）为了安全，有金属外壳的用电器使用时必须外壳接地；
（2）根据电路的总功率等于各用电器的电功率之和求出电路中的总功率，再根据P=UI求出电路中的总电流；
（3）利用W=Pt求出电饭煲消耗的电能，再结合t=$\frac{W}{P}$求出洗衣机工作时间；
（4）根据电能表上的“220V  10A”可知，电路允许通过的最大电流为10A，根据P=UI求出电能表允许家用电器的最大总功率，然后将其与电路中所有用电器的功率之和进行比较得出答案．

解答 解：（1）为了安全，电冰箱的金属外壳必须接地，防止使用中人触电，则插头必须选择三头的，故插座应为三孔的，选用图中2号插座为电冰箱插座；
（2）这时小军家使用的用电器的总功率为：
P_总=800W+100W+160W=1060W，
由P=UI可得，此时电路中的总电流为：
I=$\frac{{P}_{总}}{U}$=$\frac{1060W}{220V}$≈4.8A；
（3）根据P=$\frac{W}{t}$可得电饭煲消耗的电能：
W=P_煲t=0.8kW×0.5h=0.4kW•h；
这些能量能使得洗衣机使用的时间为：
t=$\frac{W}{{P}_{洗衣机}}$=$\frac{0.4kW•h}{0.2kW}$=2h；
（4）电能表允许家中连接的用电器的最大功率为：
P_max=UI_max=220V×10A=2200W，
小军家已有用电器的总功率为：
P_总′=40W×15+100W+200W+160W+800W+120W=1980W，
若电路中再安装一台空调后，所有用电器的总功率为：
P_总″=1980W+1500W=3480W，
因为P_总″＞P_max，
所以现有的电路上不能再安装一台1500W的空调，要想使用可以将用电器交叉使用．
答：（1）2；接了地线；
（2）这时小军家的电路中的总电流是4.8A；
（3）电饭煲消耗的电能为0.4kW•h；可使得洗衣机工作2h；
（4）现有的电路上不能再安装一台1500W的空调；用电器交叉使用．

点评 本题考查了电功率公式的灵活应用，关键是铭牌电能表参数的含义，与生活息息相关，体现了物理知识源于生活、服务与生活的理念．