Question

5．家用電器工作時(shí)往往達(dá)不到額定的電壓和功率．某同學(xué)在家中做了如下實(shí)驗(yàn)：他首先查看自己家的電能表，表上標(biāo)有“3200imp/kW•h”字樣（3200imp/kW•h就是表計(jì)的脈沖常數(shù)，表計(jì)脈沖燈閃爍3200下計(jì)量一度電）；隨后他關(guān)閉了家中所有用電器，只讓一只標(biāo)有“220V、1210W”的電水壺盛滿水持續(xù)工作，與此同時(shí)，觀察到電能表表計(jì)脈沖燈3分鐘閃爍160下．假設(shè)電水壺的電阻保持不變，求：
（1）電水壺的電阻；
（2）電水壺工作時(shí)的實(shí)際電功率；
（3）該同學(xué)家的實(shí)際電壓．

Answer 1

分析 （1）電水壺正常工作時(shí)的功率和額定功率相等，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電水壺的電阻；
（2）電能表盤上標(biāo)有3200imp/kW•h，說(shuō)明指示燈閃爍3200次消耗電能1kW•h，則每閃爍一次消耗電能是$\frac{1}{3200}$kW•h，據(jù)此求出閃爍40次消耗的電能，利用P=$\frac{W}{t}$求出電水壺工作時(shí)候的實(shí)際電功率；
（3）根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出該同學(xué)家的實(shí)際電壓．

解答 解：（1）電水壺正常工作時(shí)的功率P=1210W，電壓U=220V，
根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{1210W}$=40Ω；
（2）電能表轉(zhuǎn)盤閃爍160次消耗的電能：
W=$\frac{160}{3200}$kW•h=$\frac{1}{20}$kW•h，
電熱水壺的實(shí)際功率：
P_實(shí)=$\frac{W}{t}$=$\frac{\frac{1}{20}kW•h}{\frac{3}{60}h}$=1kW=1000W；
（3）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，該同學(xué)家的實(shí)際電壓：
U_實(shí)=$\sqrt{{P}_{實(shí)}R}$=$\sqrt{1000W×40Ω}$=200V．
答：（1）電水壺的電阻為40Ω；
（2）電水壺工作時(shí)候的實(shí)際電功率為1000W；
（3）該同學(xué)家的實(shí)際電壓為200V．

點(diǎn)評(píng) 本題考查對(duì)電能表各參數(shù)的理解以及電功率和電能的計(jì)算，關(guān)鍵是對(duì)電能表各參數(shù)的正確理解以及公式及其變形的靈活運(yùn)用，還要知道各物理量單位的換算．