Question

10．一般地说，用电器的工作电压并不等于额定电压，家庭里通常不备电压表，但借助电能表可以测出用电器的实际工作电压．现在家庭电路中只接入一个“220V  1500W”的电热水壶，测得电能表的转盘转过125转的时间为121s，（该电能表上标有3000R/kW•h字样）．此时家在电热水壶上的实际电压是200V．

Answer 1

分析 （1）从表盘中可得，电能表转3000转消耗的电能为1kW•h，从而可以计算出电能表的铝盘转125转消耗的电能．
（2）知道电热水器的额定电压和额定功率，可利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$计算出电热水器的电阻，又知道工作时间，可利用公式P=$\frac{W}{t}$计算出电热水器的实际功率，最后再利用公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$计算出实际电压．

解答 解：
（1）因为电能表转3000转消耗的电能为1kW•h，
所以电能表的铝盘转125转消耗的电能为：
W=$\frac{125}{3000}$kW•h=$\frac{1}{24}$kW•h=1.5×10⁵J．
（2）电热水器的额定电压和额定功率为U=220V，P=1500W，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得电热水器的电阻为：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{1500W}$=$\frac{484}{15}$Ω，
又因为t=121s，
所以电热水器的实际功率为：
P_实=$\frac{{W}_{实}}{t}$=$\frac{1.5×1{0}^{5}J}{121s}$=$\frac{1.5×1{0}^{5}}{121}$W，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：
U_实²=P_实R=$\frac{1.5×1{0}^{5}}{121}$W×$\frac{484}{15}$Ω=40000V²，
则实际电压：
U_实=200V．
故答案为：200．

点评 本题考查消耗电能、电阻、实际功率、实际电压等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要理解电能表参数的物理意义，学会从题目所给信息中找到有用的数据．