Question

6．小明家有額定功率均為40W的電風扇和白熾燈，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)轉了125轉，電熱水器消耗了1.5×10⁵J的電能，他家的實際電壓為200V．（電熱水器內(nèi)阻絲的阻值不變）

Answer 1

分析 ①根據(jù)電風扇和白熾燈這兩種用電器工作時的能量轉化情況分析判斷．
②從表盤中可得，電能表轉3000轉消耗的電能為1KW•h，從而可以計算出電能表的鋁盤轉125轉消耗的電能．
③知道電熱水器的額定電壓和額定功率，可利用公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$計算出電熱水器的電阻，又知道工作時間，可利用公式P=$\frac{W}{t}$計算出電熱水器的實際功率，最后再利用公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$計算出實際電壓．

解答 解：
①電風扇在工作時消耗電能，大部分轉化為機械能，少部分轉化為內(nèi)能，而日光燈工作時把電能轉化光能和內(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化為內(nèi)能多，產(chǎn)生的熱量多．
②電能表轉3000轉消耗的電能為1kW•h，
電能表的鋁盤轉125轉消耗的電能為：
W=$\frac{125r}{3000r/kW•h}$=$\frac{1}{24}$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=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{1500W}$=$\frac{484}{15}$Ω，
已知t=121s，
電熱水器的實際功率為：
P_實=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.5×1{0}^{5}J}{121s}$=$\frac{1.5×1{0}^{5}}{121}$W，
則U_實²=P_實R═$\frac{1.5×1{0}^{5}}{121}$W×$\frac{484}{15}$Ω=40000V²，
解得實際電壓：
U_實=$\sqrt{40000{V}^{2}}$=200V．
故答案為：白熾燈；1.5×10⁵；200．

點評 本題考查了對電熱水器銘牌的認識，以及電熱水器實際功率和實際電壓的計算，關鍵是公式變形的理解和應用，知識點多、綜合性強，屬于難題．