Question

14．如圖（甲）是家庭電路的一部分，電能表的表盤參數(shù)如圖乙所示．L是“220V12W”的節(jié)能燈，插座上接入“220V 1200W”的電飯煲（圖中未畫出），燈和電飯煲同時正常工作．電飯煲加熱時不計熱量損失．（天然氣的熱值q=7×l0⁷J/m³，水的比熱容c_水=4.2×10³J/（kg•℃））

（1）電能表上標(biāo)有“600r/kw•h”字樣的含義是電路每消耗1kW•h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)600r．
（2）該電路中還能接人的用電器的最大功率是多大？
（3）如果電飯煲中盛有2.5L溫度20℃的水，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，電飯煲把這些水燒開至少需要多長的時間？
（4）這些水吸收的熱量，相當(dāng)于完全燃燒多少天然氣放出的熱量？
（5）電飯煲通常使用的是如圖丙所示的三孔插座．如果上面的孔不接地的話，請你分析因此可能帶來的危險是什么？

Answer 1

分析 （1）600r/kW•h所表示的物理意義：600r/kW•h表示的是電路中每消耗1kW•h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)600r；
（2）根據(jù)圖示電能表求出電能表額定電壓與允許通過的最大電流，然后由P=UI求出允許的最大功率，再根據(jù)已知用電器的功率看求出還能接入電路用電器的最大功率；
（3）先根據(jù)密度變形公式求出水的質(zhì)量，然后根據(jù)熱量工作求出水吸收的熱量，最后根據(jù)Q=W和W=Pt求出加熱時間；
（4）根據(jù)Q=qV求出天然氣的體積；
（5）從安全用電角度進行分析．

解答 解：（1）600r/kW•h表示的是電路中每消耗1kW•h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)600r；
（2）能接入用電器的最大功率：P=220V×20A-1212W=3188W；
（3）由ρ=$\frac{m}{V}$可知，水的質(zhì)量：m=ρ_水V=1×10³kg/m³×2.5×10^-3m³=2.5kg；
水吸收的熱量：Q_吸=c_水m（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2.5kg×80℃=8.4×10⁵J；
由Q_吸=W和W=Pt可知，電飯煲加熱的時間：
t=$\frac{{Q}_{吸}}{P}$=$\frac{8.4×1{0}^{5}J}{1200W}$=700s；
（4）由Q=qV可知，天然氣的體積：
V_氣=$\frac{{Q}_{吸}}{q}$=$\frac{8.4×1{0}^{5}J}{7×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=1.2×10^-2m³；
（5）如果上面的孔不接地的話，用電器的外殼可能帶電，會造成觸電事故等．
答：（1）電路每消耗1kW•h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)600r；
（2）該電路中還能接人的用電器的最大功率是3188W；
（3）電飯煲把這些水燒開還需要700s；
（4）這些水吸收的熱量，相當(dāng)于完全燃燒1.2×10^-2 m³的天然氣放出的熱量；
（5）用電器的外殼可能帶電，會造成觸電事故等．

點評 本題考查電能表參數(shù)的理解、密度、熱量以及電功計算公式的應(yīng)用以及安全用電知識，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活應(yīng)用，要注意一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點為100℃．