Question

隨著人們生活水平的提高，空調、電磁爐等電器已經進入普通家庭．小林家的家用空調的制冷和送風是交替進行的，空調處于制冷狀態(tài)時的功率P₁是2.2kW，送風狀態(tài)的功率P₂是0.22kW，測得此空調在某段時間內的電功率隨時間變化的關如圖所示．
（1）空調在前5min內處于什么狀態(tài)？此時通過它的電流是多少？
（2）在1h內，這臺空調消耗的電能是多少度？
（3）這臺空調1h消耗的電能供效率為90%的電磁爐燒水，可以將多少質量的25℃水燒開？（標準大氣壓的環(huán)境下）
（4）在高溫天氣，由于家庭電路的電壓過低而使空調不能啟動．請你簡述家庭電路電壓過低的原因．為了安全用電，許多家庭鋪設了空調專線，請你簡述鋪設空調專線的意義．

Answer 1

解：（1）由圖象可知，在前5min，空調的功率是0.22kW，由題意知空調處于送風狀態(tài)；
此時通過空調的電流I===1A；
答：空調在前5min內處于送風狀態(tài)，通過它的電流是1A．
（2）由圖象知，1h內空調制冷狀態(tài)工作t₁=40min=h，送風狀態(tài)工作t₂=20min=h，
消耗的總電能W=P_制冷t₁+P_送風t₂=2.2kW×h+0.22kW×h=1.54kW?h；
答：在1h內，這臺空調消耗的電能是1.54度．
（3）水吸收的熱量Q=90%×W=1.54×3.6×10⁶J×90%=4.9896×10⁶J，
1標準大氣壓的環(huán)境下水的沸點是t=100℃，
水的質量m===15.84kg；
答：可以將15.84kg的25℃水燒開．
（4）在高溫天氣，用電器過多，導致干路電流過大，輸電線上分擔的電壓增大，家庭電路的電壓過低，導致空調不能正常啟動．
空調功率較大，電流較大，鋪設空調專線防止家庭電路電流過大引起火災或跳閘．
分析：（1）由圖象確定前5min空調的功率，從而確定空調的狀態(tài)，由電功率的變形公式I=求出通過空調的電流；
（2）由圖象求出空調制冷的時間與送風的時間，然后由公式W=Pt求出空調消耗的電能；
（3）求出水所吸收的熱量，然后由熱量公式的變形公式求出水的質量；
（4）夏天用電器較多，輸電線電流較大，導線電壓損失較大，家庭電路電壓較低，使空調不能正常啟動；
鋪設空調專線可防止家庭電路電流過大帶來的危害．
點評：分析清楚圖象，由圖象找出空調的制冷與送風時間是正確解題的前提與關鍵；熟練應用電功率的變形公式、熱量變形公式等知識即可正確解題，解題時注意單位換算．