如图是小林同学家所用电能表的表盘,下表是他家主要用电器的额定功率.

如图是小林同学家所用电能表的表盘,下表是他家主要用电器的额定功率.
用电器 白炽灯四盏 电热水壶 电视机 空调机
额定功率 每盏60W 1000W 120W 1200W
请根据所给信息,解答下列问题:
(1)为保证电能表稳定安全工作,通过计算回答小林家的这些用电器是否可以同时使用.
(2)电热水壶正常工作时,发热板的电阻和通过发热板的电流各是多少?
(3)在关闭所有用电器后,只让电热水壶工作,在一定时间内将2kg的水由20℃烧开,表盘转动了500r,问该电热水壶的热效率为多少?
Clemens 1年前 已收到1个回答 举报

找个人恋爱 幼苗

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解题思路:(1)要解决此题,需要掌握电能表一些参数的意义.计算出电能表允许接的最大电功率,计算出所有用电器工作时的总功率,进行比较,若总功率大于电能表允许接的最大电功率,则用电器能同时使用;若小于电能表允许接的最大电功率,则用电器不能同时使用.
(2)先从表格中找出需要用到的数据,额定功率值,根据公式R=
U2
P
计算电阻值,根据公式I=[U/R] 计算通过的电流值.
(4)先利用吸热公式求出水吸收的热量为有用的能量,电能表表盘转动了500r,利用电能表的参数“2500r/kW•h”求电热水壶消耗的电能为消耗总的能量,据此可求电热水壶的效率.

(1)电能表允许接的最大电功率为:P最大=UI最大=220V×10A=2200W,
所有用电器同时工作时的功率为:
P=4P1+P2+P3+P4=4×60W+1000W+120W+1200W=2560W>2200W,
所以不能同时使用这些用电器.
(2)由P=
U2
R得:R=
U2
P=
(220V)2
1000W=48.4Ω,
则电流为:I=[U/R]=[220V/48.4Ω]≈4.55A;
(3)水沸腾时的温度为100℃,
水吸收的热量:
Q=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg•℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105 J,
电能表表盘转动了500r,则消耗的电能W=[500/2500]kW•h=0.2kW•h=7.2×105 J,
∴η=
Q吸
W=
6.72×105J
7.2×105J≈93.3%.
答:(1)为保证电能表稳定安全工作,小林家的这些用电器不可以同时使用.
(2)电热水壶正常工作时,发热板的电阻为48.4Ω,通过发热板的电流是4.55A.
(3)该电热水壶的热效率为93.3%.

点评:
本题考点: 电功与热量的综合计算;电功率与电压、电流的关系.

考点点评: 本题考查电能表的使用,知道实际总功率必须小于电能表允许达到的最大额定功率.同时也考查吸收热量的计算、电功计算、效率计算,综合性强.

1年前

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