Question

今天晚上，婷婷自己在家，她把空調(diào)、電視機都開著，廚房里的微波爐正在加熱中午剩下的“比薩”餅，“對了！再用電熱水壺?zé)�點水喝吧．”婷婷剛一插上電水壺，家里的保險絲就斷了，請你幫婷婷回答以下問題“
（1）電熱水壺是利用電流的

 

效應(yīng)工作的，它工作時將電能轉(zhuǎn)化成

 

能，婷婷家里保險絲斷熔斷的原因是

 

；
（2）在黑暗中，婷婷想：為什么電熱水壺可以將水燒開，而與它相連的導(dǎo)線卻一點也不熱？
答：因為電熱水壺和導(dǎo)線

 

聯(lián)（選填“串”或“并”），通過它們的電流

 

（選填“相等”或“不相等”），電熱水壺的電阻比導(dǎo)線

 

（選填“大”或“小”），根據(jù)公式

 

可知，當(dāng)

 

一定時，電能轉(zhuǎn)換成內(nèi)能的功率與導(dǎo)體的電阻成正比例，因此電熱水壺可以將水燒開，而與它相連的導(dǎo)線卻一點也不熱；
（3）鄰居王爺爺幫婷婷修好了保險絲，婷婷想知道電熱水壺的有關(guān)問題，她找出了說明書，看到說明書上有如下數(shù)據(jù)：

請幫婷婷計算一下電熱水壺正常工作時的電流和電阻，如果燒開一壺水大概要15min，那么燒開一壺水需要消耗多少電能？

Answer 1

分析：（1）電流的熱效應(yīng)是指導(dǎo)體通電時會發(fā)熱的現(xiàn)象，在這一過程中電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，保險絲斷熔斷的原因是用電器總功率過大；
（2）根據(jù)導(dǎo)線與電熱水壺的關(guān)系，電功率的公式及其變形公式分析；
（3）說明書中給出壺額定功率和額定功率，由電功、電功率的公式及其變形公式計算電熱水壺正常工作時的電流和電阻、所用的時間．

解答：解：（1）電熱水壺是利用電流的 熱效應(yīng)工作的，它工作時將電能轉(zhuǎn)化成 內(nèi)能，婷婷家里保險絲斷熔斷的原因是 電路中電流過大；
故答案為：熱；內(nèi)；用電器總功率過大；

（2）因為電熱水壺和導(dǎo)線 串聯(lián)，通過它們的電流 相等，電熱水壺的電阻比導(dǎo)線 大，根據(jù)公式 P=UI=I²R可知，當(dāng) 電流一定時，電能轉(zhuǎn)換成內(nèi)能的功率與導(dǎo)體的電阻成正比例，因此電熱水壺可以將水燒開，而與它相連的導(dǎo)線卻一點也不熱；
故答案為：串；相等；大；P=I²R；電流；

（3）電熱水壺正常工作時的電流I=

P

U

=

600W

220V

≈2.73A，
電熱水壺的電阻R=

U2

P

=

(220V)2

600W

=80.7Ω，
消耗電能W=Pt=600W×15×60s=5.4×10⁵J．
答：電熱水壺正常工作時的電流為2.73A，電熱水壺的電阻為80.7Ω，消耗電能為5.4×10⁵J．

點評：本題是一道綜合應(yīng)用題，涉及了電流的熱效應(yīng)、家家庭電路電流過大的原因及焦耳定律、電功、電功率與電壓、電流、電阻的計算．在計算出要把單位統(tǒng)一成國際單位制中的單位．