Question

3．一般說(shuō)用電器的工作電壓并不等于它的額定電壓，家庭一般不備電壓表，但借助電能表也可以測(cè)出用電器的實(shí)際電壓．小明用圖所示的電能表測(cè)得當(dāng)電路中只有一個(gè)額定電壓為220V，額定功率為1210W的電熱水壺工作時(shí)，電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)5r的時(shí)間為50s．由此可知此時(shí)這個(gè)電熱水壺消耗的電能為5×10⁴ J，實(shí)際電功率為1000 W，其兩端的實(shí)際電壓為200V．（熱水壺電阻恒定）

Answer 1

分析 （1）已知電能表轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)數(shù)，要計(jì)算用電器消耗的電能，我們應(yīng)該用除法運(yùn)算，用轉(zhuǎn)數(shù)除以參數(shù)即可算出電能；
（2）根據(jù)P_實(shí)=$\frac{W}{t}$可求得其實(shí)際電功率；
（3）利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求得熱水壺電阻，再利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求得其兩端的實(shí)際電壓．

解答 解：電熱水壺在50s內(nèi)消耗的電能：W=$\frac{5r}{360r/kW•h}$=$\frac{1}{72}$kW•h=$\frac{1}{72}$×3.6×10⁶J=5×10⁴J，
電熱水壺的實(shí)際功率：P_實(shí)=$\frac{W}{t}$=$\frac{5×1{0}^{4}J}{50s}$=1000W，
因?yàn)殡姛崴畨氐膶?shí)際功率小于它的額定功率，所以此時(shí)加在電熱水壺的實(shí)際電壓小于額定電壓．
熱水壺電阻R=$\frac{{U}_{額}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{1210W}$=40Ω，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，其兩端的實(shí)際電壓U=$\sqrt{{P}_{實(shí)際}R}$=$\sqrt{1000W×40Ω}$=200V．
故答案為：5×10⁴；1000；200．

點(diǎn)評(píng) 解答本題需要明確以下三點(diǎn)：①電能表上“360r/kW•h”的意義；②電能表的用途是用來(lái)計(jì)量用電器在一段時(shí)間內(nèi)消耗的電能，同時(shí)我們也可以利用電能表和手表間接的測(cè)量用電器的實(shí)際功率，原理是P=$\frac{W}{t}$，③電功率是由電壓決定的，電壓大小決定了電功率大�。�