小明家现有用电器的总功率为2200W,这些用电器的额定电压都是220V,安装的电能表如图所示,求:

小明家现有用电器的总功率为2200W,这些用电器的额定电压都是220V,安装的电能表如图所示,求:
额定电压 220V
额定功率 1000W
容积 2L
(1)小明家新买了一个电热水壶,其铭牌如表所示,为保证电能表稳定安全工作,通过计算回答小明家的新旧用电器是否可以全部同时使用?
(2)电热水壶正常工作时,发热板的电阻和通过的电流各是多少?
(3)在额定电压下,用这水壶将初温为20℃的满壶水煮沸,要多长时间?(不考虑热量的损失,气压为1个标准大气压,水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃)).
lft19842001 1年前 已收到1个回答 举报

高度决定影响力 幼苗

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解题思路:(1)已知电能表的额定电压和标定电流,根据公式P=UI可求电路最大功率,再与新旧用电器总功率比较,即可得出结论;
(2)已知电热水壶的额定电压和额定功率,根据P=UI求出发热板通过的电流,再根据欧姆定律求出发热板的电阻;
(3)已知水的体积和密度,根据密度公式求出水的质量,再利用公式Q=cm(t-t0)计算水烧开吸收的热量,水吸收的热量等于消耗的电能放出的热量,根据公式W=Pt求出加热时间.

(1)电能表长时间稳定工作的最大功率:
Pm=IU=15A×220V=3300W,
P=2200W+1000W=3200W<Pm
所以新旧用电器可以全部同时使用;
(2)根据P=UI可得,发热板的电流:
I=
P电水壶
U=[1000W/220V]=[50/11]A≈4.55A,
根据欧姆定律可得,发热板的电阻:
R=[U/I]=[220V

50A/11]=48.4Ω;
(3)由ρ=[m/V]可得,满壶水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg,
∵水吸收的热量等于消耗的电能释放的热量,
∴消耗的电能:
W=Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J,
根据W=Pt可得,加热时间:
t=[W/P]=
6.72×105J
1000W=672s.
答:(1)小明家的新旧用电器能全部同时使用;
(2)电热水壶正常工作时,发热板的电阻为48.4Ω,通过的电流约为4.55A;
(3)在额定电压下,用这水壶将初温为20℃的满壶水煮沸,要672s.

点评:
本题考点: 电功与热量的综合计算;欧姆定律的变形公式;电功率的计算.

考点点评: 本题考查对电能表参数的理解和电功率、电阻、质量、吸收热量和所用时间的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,还要知道家庭电路中的总功率不能超过电路的最大功率,否则会发生危险.

1年前

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