Question

20．珠扎家有一個(gè)“220V 1500W”的電熱水器（電阻不變），將其單獨(dú)接在電路中，發(fā)現(xiàn)標(biāo)有“3000r/kW•h”的電能表的轉(zhuǎn)盤121s內(nèi)轉(zhuǎn)了125r．則電熱水器消耗了1.5×10⁵J的電能，電熱水器兩端的實(shí)際電壓為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(jì)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，可利用公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$計(jì)算出電熱水器的電阻，又知道工作時(shí)間，可利用公式P=$\frac{W}{t}$計(jì)算出電熱水器的實(shí)際功率，最后再利用公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$計(jì)算出實(shí)際電壓．

解答 解：因?yàn)殡娔鼙磙D(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=$\frac{125r}{3000r/kW•h}$=$\frac{1}{24}$kW•h=1.5×10⁵J．
③電熱水器的額定電壓和額定功率為U=220V，P=1500W，
電熱水器的電阻為：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{1500W}$=$\frac{484}{15}$Ω，
又因?yàn)閠=121s，
所以電熱水器的實(shí)際功率為：
P_實(shí)=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.5{×10}^{5}J}{121s}$=$\frac{1.5{×10}^{5}}{121}$W，
則U_實(shí)²=P_實(shí)R=$\frac{1.5{×10}^{5}}{121}$W×$\frac{484}{15}$Ω=40000V²，
即實(shí)際電壓為U_實(shí)=200V．
故答案為：1.5×10⁵；200．

點(diǎn)評(píng) （1）本題考查了學(xué)生對(duì)電能表參數(shù)的理解和掌握，并可以計(jì)算出消耗的電能．
（2）本題考查了對(duì)電熱水器銘牌的認(rèn)識(shí)，以及電熱水器實(shí)際功率和實(shí)際電壓的計(jì)算，關(guān)鍵是公式公式變形的理解和應(yīng)用，知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)，屬于難題．