Question

電給我們生活帶來了極大的方便，但使用不當也會造成危險．小明家電能表的幾個重要參數如圖所示，家中鋪設電路所用的電線允許通過的最大電流為15A，家中已有用電器的總功率為2200W，最近又準備購買一臺電熱水器，性能指標如下表所示．這種電熱水器是否適合他家使用呢？小明對這個問題進行了認真地研究．

電熱水器
額定電壓	220V
額定功率	2000W
容量	50L

（1）添置這么大功率的用電器，是否超過電能表的負荷？請你通過計算寫出你的看法．
（2）如果安裝了這臺電熱水器，家中所有用電器同時工作時的最大電流將達到

 

A，家中電路所用的電線

 

承受（選填“能”或“不能”）．
（3）通過對以上問題的研究，你認為如果他家購買了這臺電熱水器，在使用時應該采取什么措施？請你為他家提出建議．（要求正確提出一條建議即可）
（4）請你算一算：按照當地1kW?h的電費為0.55元的標準，如果這臺電熱水器每天正常工作1h，小明家一個月需多交納多少元電費？（每月按30天計算）

Answer 1

分析：（1）先根據電能表的額定電壓和額定電流算出電能表所允許接入的總功率，然后再算出用電器消耗的總功率，最后進行比較；
（2）根據電功率公式P=UI的變形式I=

P

U

即可算出家中所有用電器同時工作時的最大電流，將它和電線允許通過的最大電流進行比較即可知道電線能不能承受；
（3）用電器的總功率越大，則總電流越大；電線越粗，則允許通過的電流越大；
（4）要算電費，關鍵是要算出電熱水器消耗的電能，算電能可根據公式W=Pt進行計算．

解答：解：（1）電能表允許接入的總功率：P=UI=220V×20A=4400W，
所有用電器同時工作時的總功率：P_總=2200W+2000W=4200W，
因為P_總＜P，所以沒有超過電能表的負荷；
（2）由P=UI得：I=

P

U

，
則家中所有用電器同時工作時的最大電流：I=

P

U

=

4200W

220V

≈19.1A，
因為19.1A＞15A，所以家中所用的電線不能承受；
（3）因為同時使用的用電器越多，則總功率就越大，總電流就越大，所以解決的辦法是家中的用電器不要同時使用；因為電線允許通過的電流與電線的粗細有關，電線越粗則允許通過的電流越大，所以還有一個解決辦法就是更換家庭電路所有的電線；
（4）電熱水器一個月消耗的電能：W=P_熱水器t=2kW×1h×30=60kW?h，
則一個月需交納的電費：60kW?h×0.55元/kW?h=33元．
答：（1）沒有超過電能表的負荷．
（2）19.1，不能．
（3）家中的用電器不要同時使用；更換家庭電路所用的電線．
（4）小明家一個月需多交納33元電費．

點評：本題綜合考查了學生對P=UI和P=

W

t

這兩個公式的理解和運用，也考查了學生利用物理知識進行分析問題和解決問題的能力，是一道能力考查題．