Question

7．小明家有额定功率均为40W的电风扇和白炽灯，它们正常工作相同的时间，白炽灯 产生热量多．小明家还有一个“220V　1500W”的热水器，将其单独连接在电路中，发现电能表（如图所示）上的铝盘121s内转了125转，电热水器消耗了1.5×10⁵J的电能，他家的实际电压为200V．（电热水器内电阻丝的阻值不变）

Answer 1

分析 （1）根据电风扇和白炽灯这两种用电器工作时的能量转化情况分析判断．
（2）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；知道电热水器的额定电压和额定功率，可利用公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$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）电风扇在工作时消耗电能，大部分转化为机械能，少部分转化为内能，而白炽灯工作时把电能转化为光能和内能；
故在电功率相同、通电时间相同时，白炽灯工作时把电能转化为内能多，产生的热量多；
（2）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=$\frac{125}{3000}$×3.6×10⁶J=1.5×10⁵J，
因为电热水器的额定电压和额定功率为U=220V，P=1500W，
所以电热水器的电阻为：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（{220V）}^{2}}{1500W}$=$\frac{484}{15}$Ω，
t=121s，
电热水器的实际功率为：
P_实=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.5×1{0}^{5}J}{121s}$=$\frac{1.5×1{0}^{5}}{121}$W，
则U_实²=P_实R=$\frac{1.5×1{0}^{5}}{121}$W×$\frac{484}{15}$Ω=40000V²，
解得实际电压为U_实=200V．
故答案为：白炽灯；1.5×10⁵；200．

点评 （1）注意生活中常用电器的能量转化情况：一消耗电能全转化为内能的：电熨斗、电饭锅、电烙铁、电饭锅；二消耗电能转化为内能和机械能的：电风扇、电吹风、电动机．
（2）本题考查了对电热水器铭牌的认识，以及电热水器实际功率和实际电压的计算，关键是公式变形的理解和应用，知识点多、综合性强，属于难题．