小华家新买了一台电暖器,部分参数如下表,通过调节旋钮,可实现高温挡、低温挡的切换。她结合所学知识进行了研究。

(1) 如图,电暖器的插头是三脚插头,插头中较长的脚与电暖器的金属外壳相连。插入插座后,就将电暖器的金属外壳与家庭电路的_______线相连,可防止漏电时对人造成伤害。电暖器工作时房间温度升高,这是通过________的方式增大空气内能的;
答案:地;热传递;
(2) 小华家墙上的插座允许通过的最大电流为 10A,请通过计算说明此插座能否满足该电暖器正常使用;
答案:见解析
(3) 若该电暖器一天正常工作 6h,其中高温挡 2h,低温挡 4h,则它一天耗电多少千瓦时?
答案:7.2kW・h
(4) 小华与妈妈一起做饭时,准备同时使用电饭锅和电磁炉。小华说:“应先把电暖器关掉,否则容易使家庭电路的干路导线过热引发火灾。” 请运用物理知识进行解释。
答案:见解析
答案:(1) 地;热传递;;(2) 见解析;(3) 7.2kW・h;(4) 见解析
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(1)三脚插头较长脚把电暖器金属外壳和家庭电路的地线相连,漏电时把电流导入大地,防止人触电。电暖器放热,空气吸热升温,是通过热传递改变空气内能。
(2)高温挡电流:I 高 = P 高 / U=2000W/220V≈9.1A,9.1A<10A,所以插座可以满足电暖器正常使用。
(3)消耗电能 W=W 高 + W 低 = P 高 t 高 + P 低 t 低 = 2kW×2h+0.8kW×4h=7.2kW・h。
(4)多个大功率用电器同时工作,电路总功率大,根据 I=P/U,干路总电流大;依据焦耳定律 Q=I²Rt,干路导线电阻一定,电流大,相同时间产生热量多,导线温度过高,容易引发火灾。