Question

【题目】小明家电能表如图甲，

（1）他家新买了一台电磁炉，铭牌如图乙，

①家中原有用电器总功率是2kw，请计算说明家中电路是否能让电磁炉和原有用电器同时工作？

②他想到电磁炉待机时也会耗电，于是断开其余用电器的开关，只让电磁炉处于待机状态，电能表的铝盘在20min内转3转，则电磁炉的待机功率是多少？

③水壶中装有质量1kg的20℃的水，用电磁炉将水加热到100℃沸腾，电磁炉的效率为70%，需要消耗多少电能？[c水=4.2×103J/（ kg℃）]

（2）近年来有许多重大火灾都是因线路连接处接触不良造成的，当线路连接处接触不良时，与连接完好处相比，该处的阻值将增大．请你解释线路接触不良容易引起火灾的原因．

Answer 1

【答案】（1）①可以；②3W；③4.8×105J；（2）根据焦耳定律Q=I2Rt，电流相同时，电阻越大，产生的热量越多，所以线路接触不良容易引起火灾．

【解析】解答：(1)①电能表的负载功率为：P＝UI＝220V×20A＝4400W接入电磁炉后总功率P′＝2000W+2100W＝4100W 因为4100W<4400W，所以可以使用这台电磁炉；

②待机时消耗的电能为：W＝＝0.001kWh则待机功率为：

P＝Wt＝＝0.003kW＝3W，③水吸收的热量为：Q＝c水m△t＝4.2×103J/(kg℃)×1kg×(100℃20℃)＝3.36×105J，由η＝可得消耗的电能为：W＝＝＝4.8×105J(2)电路连接处与原来相比,由于接触不好,电流通过时受到的阻碍作用增大,因此电阻增大;连接处相对于其他地方电阻增大,根据焦耳定律Q＝I2Rt，在电流相同、时间相同的情况下产生了更多的热量，因此导致局部温度升高，而金属导线的电阻随温度的升高而增大，电阻增大，产生的热量更多，温度升得更高，以致恶性循环引发火灾。