Question

10．一般地說，用電器的工作電壓并不等于額定電壓，家庭里通常不備電壓表，但借助電能表可以測出用電器的實際工作電壓．現(xiàn)在家庭電路中只接入一個“220V  1500W”的電熱水壺，測得電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過125轉(zhuǎn)的時間為121s，（該電能表上標有3000R/kW•h字樣）．此時家在電熱水壺上的實際電壓是200V．

Answer 1

分析 （1）從表盤中可得，電能表轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)消耗的電能為1kW•h，從而可以計算出電能表的鋁盤轉(zhuǎn)125轉(zhuǎn)消耗的電能．
（2）知道電熱水器的額定電壓和額定功率，可利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$計算出電熱水器的電阻，又知道工作時間，可利用公式P=$\frac{W}{t}$計算出電熱水器的實際功率，最后再利用公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$計算出實際電壓．

解答 解：
（1）因為電能表轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)消耗的電能為1kW•h，
所以電能表的鋁盤轉(zhuǎn)125轉(zhuǎn)消耗的電能為：
W=$\frac{125}{3000}$kW•h=$\frac{1}{24}$kW•h=1.5×10⁵J．
（2）電熱水器的額定電壓和額定功率為U=220V，P=1500W，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得電熱水器的電阻為：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{1500W}$=$\frac{484}{15}$Ω，
又因為t=121s，
所以電熱水器的實際功率為：
P_實=$\frac{{W}_{實}}{t}$=$\frac{1.5×1{0}^{5}J}{121s}$=$\frac{1.5×1{0}^{5}}{121}$W，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：
U_實²=P_實R=$\frac{1.5×1{0}^{5}}{121}$W×$\frac{484}{15}$Ω=40000V²，
則實際電壓：
U_實=200V．
故答案為：200．

點評 本題考查消耗電能、電阻、實際功率、實際電壓等的計算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用，要理解電能表參數(shù)的物理意義，學會從題目所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)．