【分析】
要判断添加空调后电路是否安全,需先计算原有用电器的总功率,加上空调功率得到新增后的总功率,再根据电能表参数算出电路允许的最大总功率,通过比较两者大小判断安全性。解决问题可从提升电路允许的最大功率或为空调单独供电这两个方向思考。
【解析】
(1) ①计算原有用电器总功率:
$ P_{ 原} = 40\, W × 8 + 100\, W + 1800\, W + 100\, W + 750\, W = 3070\, W $
②计算添加空调后的总功率:
$ P_{ 总} = 3070\, W + 2000\, W = 5070\, W $
③计算电能表允许的最大功率:
根据公式$P=UI$,已知电能表参数为“$220V\ \ 15A$”,则
$ P_{ max} = UI = 220\, V × 15\, A = 3300\, W $
④比较总功率与允许的最大功率:
因为$5070\, W > 3300\, W$,说明添加空调后总功率超过电路允许的最大功率,所以在原有电路上再安装这台空调不安全。
(2) 解决办法:
①更换额定电流更大的熔丝和电能表(如20A规格);
②为空调单独布线并安装独立熔丝。
【答案】
(1) 经计算,添加空调后总功率为5070W,大于电能表允许的最大功率3300W,因此在原有电路上再安装该空调不安全;
(2) ①更换额定电流更大的熔丝和电能表(如20A);②为空调单独布线并安装独立熔丝。
【知识点】
1. 电功率计算
2. 安全用电原则
3. 电能表参数应用
【点评】
本题结合生活实际,考查电功率计算与安全用电知识,要求学生掌握总功率计算方法,理解电能表参数意义,能结合实际提出合理的安全用电方案,体现物理知识的生活实用性。
【难度系数】
0.6