Question

13．生活处处有物理，勤于思考皆学问．只要你善于观察，在厨房里你就可以发现许多与物理有关的现象和问题，请你用学过的物理知识进行解答．
（1）一天王荣的妈妈买来一只电热水壶，装满水后就要插到电路中使用．王荣发现后说：“别慌”！接着他先看了电热水壶的铭牌（如表），然后看了家中的电能表（如图所示），又看了家中此时正在工作的用电器有：100W的电视机、300W的电冰箱、200W的电脑、380W的洗衣机各一台，6W的节能灯8盏．经过计算，此时电热水壶还能（填“能”或“不能”）接入电路中使用．因为，电能表能承受的电功率2200W．

电热水壶铭牌
额定电压	220V
额定功率	1000W
容积	1.5L
超温保护器	熔断温度110℃

（2）一天晚上，王荣用电热水壶烧水，发现比白天烧开一壶水用的时间长，爸爸告诉他：现在是用电高峰期，电路电压低．王荣观察电能表转50转刚好用时2分钟，他用电压表测得电路电压仅198V，经计算，此时电热水壶通电的实际电流是6.06A，实际功率是1200W；在这2分钟的时间里，王荣家消耗电能是1.44×10⁵J．
（3）王荣仔细观察了电热水壶的构造，发现其发热体就是一根电热丝．他想将它改造一下，使其烧开一壶水所用的时间缩短，请你给他提出一个改造的方案：剪短电阻丝，增大实际功率，增大相同时间产生的热量，可以缩短烧开一壶水的时间．

Answer 1

分析 （1）先根据电路中的总功率等于各用电器的功率之和求出此时家庭电路的总功率，再根据P=UI求出电能表承受的最大功率，相比较即可判断此时电热水壶是否还能接入电路中使用；
（2）根据1250r/kW•h的含义求出表盘转50转消耗的电能，然后根据P=$\frac{W}{t}$求出电热水壶的功率，再根据P=UI即可求出实际电流；
（3）根据Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t可知，电压不变时要减小加热时间，可以通过改变电阻的大小来实现．

解答 解：（1）若将电热水壶接入电路中，则电路的总功率：P_总=100W+300W+200W+380W+6W×8=1028W，
电能表承受的最大功率：P=UI=220V×10A=2200W＞1028W，所以可以接在电路中使用；
（2）2min消耗的电能：W=$\frac{50}{1250}$kW•h=0.04kW•h=1.44×10⁵J；
电热水壶的实际功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{0.04kW}{\frac{2}{60}h}$=1.2kW=1200W；
由P=UI可知，实际电流：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1200W}{198V}$≈6.06A；
（3）根据Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t可知，电压不变，能减小电热丝的阻值即可，如减短电热丝或给电热丝并联一段电阻丝等．
故答案为：（1）能；2200；（2）6.06；1200；1.44×10⁵J；：（1）此时电热水壶还能接入电路中使用；
（2）此时通过电热水壶的电流约为4.1A，电热水壶的实际功率约为826.4W；
（3）剪短电阻丝，增大实际功率，增大相同时间产生的热量，可以缩短烧开一壶水的时间．

点评 本题考查了电功率公式、电功公式的应用、电能表参数含义的理解和掌握，知识点多、联系实际生活，属于中考常见题型．