Question

17．小华用电能表测量家里的电热水壶的实际功率，他关闭其它所有 电器，仅让电热水壶烧水15min，他家的电能表盘示数变化如图所示，那么这个电热水壶的实际功率是1200W，用这个水壶将2.4kg20℃的水烧开至少需要11.2min．小华发现每天早晨比晚上烧开同一壶水所用的时间短，这表明晚上的实际电压比早晨低（高/低）．

Answer 1

分析 （1）利用电能表前后两次示数差求出消耗的电能，利用P=$\frac{W}{t}$求出实际电功率；
（2）先利用Q=cm△t求水需要的热量，利用W=Q，结合P=$\frac{W}{t}$求出烧水时间；
（3）用电器的工作状态决定于其实际功率，在每天不同时段，家用电器两端电压是变化的．

解答 解：（1）电热水壶实际消耗的电能为W=1431.8kW•h-1431.5kW•h=0.3kW•h；
则电热水壶的实际电功率为P=$\frac{W}{t}$=$\frac{0.3kW•h}{\frac{15}{60}h}$=1.2kW=1200W；
（2）水壶中水吸收的热量为Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×2.4kg×（100℃-20℃）=806400J；
则用热水壶加热时间为t′=$\frac{Q}{P}$=$\frac{806400J}{1200W}$=672s=11.2min；
（3）晚饭时各家开启用电器较多，导致干路电流增大，导线上损失的电压增大，所以各用户家用电器两端电压要低一些，由公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$知，实际功率会小一些．所以晚饭后烧开一壶水比早晨烧开一壶水时间要长一些．
故答案为：1200；11.2；低．

点评 此题考查的是生活中常见的家用电器实际功率变化现象，此类问题的分析一般把握两方面：电压变化还是电阻变化．