Question

如圖所示，是小媛同學(xué)家所用電能表的表盤(pán)，下表是他家主要用電器的額定功率．請(qǐng)根據(jù)所給信息解答下列問(wèn)題：

用電器	白熾燈10盞	電熱水壺	電視機(jī)	空調(diào)機(jī)
額定功率	每盞60W	1000W	150W	1200W

（1）這些用電器在家庭電路中的連接方式．
（2）為保證電能表穩(wěn)定、精確地工作，通過(guò)計(jì)算回答小媛家的這些用電器是否可以同時(shí)使用．
（3）電熱水壺正常工作時(shí)，發(fā)熱板的電阻是多少？
（4）經(jīng)過(guò)查閱資料，小媛了解到60W的白熾燈和11W的節(jié)能燈照明亮度相同，她建議爸爸將白熾燈全部換成節(jié)能燈．試計(jì)算換成節(jié)能燈后，若平均每天使用3h，則每月（按30天計(jì)算）可節(jié)約電能多少kW?h？

Answer 1

分析：本題從并聯(lián)和串聯(lián)的特點(diǎn)來(lái)分析判斷這些家用電器的連接方式；通過(guò)電表給出的數(shù)據(jù)計(jì)算電表所承受的最大的電功率，然后計(jì)算出小媛家所用電器的功率和二者比較得出結(jié)果；根據(jù)歐姆定律可以計(jì)算電熱水壺發(fā)熱板得電阻；利用電功公式P=

W

t

，計(jì)算白熾燈和節(jié)能燈的電功進(jìn)行比較，計(jì)算出節(jié)約的電能．

解答：解：（1）根據(jù)串聯(lián)和并聯(lián)的特點(diǎn)，我們可以知道，并聯(lián)時(shí)各用電器兩端電壓相等，如果串聯(lián)的話 電路中的總電流會(huì)過(guò)大，根據(jù)焦耳定律會(huì)產(chǎn)生大量的熱導(dǎo)致火災(zāi) 而并聯(lián)不會(huì)發(fā)生類似情況，因?yàn)椴⒙?lián)電壓相等，并且串聯(lián)電路中，必須全部工作才能工作有一個(gè)不工作就全部不能工作，所以，我們家用電器的連接方式是并聯(lián)．
答：這些用電器在家庭電路中的連接方式是并聯(lián)．
（2）根據(jù)電功率公式P=UI，通過(guò)看圖知道電表的額定電壓和電流，所以：P_表=U_額I=220V×10A=2200W；
    P_總=10P_燈+P_壺+P_視+P_空=60W×10+1000W+150W+1200W=2950W，
∵P_總＞P_表
∴所以不能同時(shí)使用．
答：小媛家的這些用電器不可以同時(shí)使用．
（3）∵P=UI、I=

U

R

，
∴P=

U2

R

，
∴R=

U2

P壺

=

(220V)2

1000W

=48.4Ω
答：發(fā)熱板的電阻是48.4Ω．
（4）∵P_白=60W=0.06kW，P_節(jié)=11W=0.011kW，
 t=3h×30=90h，
由P=

W

t

變形，得W=Pt，
一個(gè)月節(jié)約的電能是：
W=Pt=（0.06kW-0.011kW）×10×3×30h=44.1kW?h，
答：每月（按30天計(jì)算）可節(jié)約電能44.1kW?h．

點(diǎn)評(píng)：本題考查知識(shí)點(diǎn)多，其中有串并聯(lián)電路的知識(shí)、電功的計(jì)算、歐姆定律的應(yīng)用，還考查了學(xué)生對(duì)電能表參數(shù)的理解和電能的計(jì)算．主要是考查學(xué)生對(duì)個(gè)公式的應(yīng)用能力和對(duì)各公式的計(jì)算能力．