Question

（2012?河北）小明家有額定功率均為40W的電風(fēng)扇和白熾燈，它們正常工作相同的時間，

白熾燈

產(chǎn)生熱量多．小明家還有一個“220V 1500W”的電熱水器，將其單獨(dú)連接在電路中，發(fā)現(xiàn)電能表（如圖所示）上的鋁盤121s內(nèi)轉(zhuǎn)了125轉(zhuǎn)，電熱水器消耗了

1.5×10⁵

J的電能，他家的實(shí)際電壓為

200

V．（電熱水器內(nèi)電阻絲的阻值不變）

Answer 1

分析：①根據(jù)電風(fēng)扇和白熾燈這兩種用電器工作時的能量轉(zhuǎn)化情況分析判斷．
②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．
③知道電熱水器的額定電壓和額定功率，可利用公式R=

U2

P

計算出電熱水器的電阻，又知道工作時間，可利用公式P=

W

t

計算出電熱水器的實(shí)際功率，最后再利用公式P=

U2

R

計算出實(shí)際電壓．

解答：解：
①電風(fēng)扇在工作時消耗電能，大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，少部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而日光燈工作時把電能轉(zhuǎn)化光能和內(nèi)能；
故在電功率相同、通電時間相同時，白熾燈工作時把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能多，產(chǎn)生的熱量多．
②∵電能表轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)消耗的電能為1KW?h，
∴電能表的鋁盤轉(zhuǎn)125轉(zhuǎn)消耗的電能為：W=

125r

3000r/KW?h

=

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=

U2

P

=

(220V)2

1500W

=

484

15

Ω，
又∵t=121s，
∴電熱水器的實(shí)際功率為：P_實(shí)=

W

t

=

1.5×105J

121s

=

1.5×105

121

W，
則U_實(shí)²=P_實(shí)R═

1.5×105

121

W×

484

15

Ω=40000V²，
即實(shí)際電壓為U_實(shí)=200V．
故答案為：白熾燈；1.5×10⁵；200．

點(diǎn)評：①注意生活中常用電器的能量轉(zhuǎn)化情況：一消耗電能全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的：電熨斗、電飯鍋、電烙鐵、電飯鍋；二消耗電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和機(jī)械能的：電風(fēng)扇、電吹風(fēng)、電動機(jī)．
②本題考查了學(xué)生對電能表參數(shù)的理解和掌握，并可以計算出消耗的電能．
③本題考查了對電熱水器銘牌的認(rèn)識，以及電熱水器實(shí)際功率和實(shí)際電壓的計算，關(guān)鍵是公式公式變形的理解和應(yīng)用，知識點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)，屬于難題．