九年级物理上册第十五章《电能与电功率》功能多多的“电能表”(新版)粤教沪版.docx
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功能多多的“电能表”
电能表具有测量用电器消耗电能多少的功能,但若把它的功能稍加拓展、演变,就 会发现它有别样的功能,如测用电器消耗的实际功率、用电器两端的实际电压……就会 变成考查同学们创新思维能力、应用物理知识解决实际问题能力的一道道靓题。
功能一、直接求某段,吋I'可内用电器消耗的电能
例1 某市居民生活用电电价是每度电0.5元,小新家5月初和5月底电能表的示 数如图
1所示,则小新家,5月份电费为 ____________ 元。
解析 电能表最后一位是小数。小新家5月份家用电器消耗电能是月底电能表的示 数与月初电能表的示数之差,故有:322. 1 kW*h-202. lkW*h=120kW*.h,他家5月份电费 为:0. 5 元
/kW ・hX l 「20kW ・h 二60 元。
答案60
功能二、配合钟表测用电器消耗的实际功率
例2 一天晚上,小华在爷爷家发现爷爷家的电能表在lOmin 内转了 60转。如图2 所示,小华利用物理课上学到的知识,计算出了此时爷爷家用电器的总功率为 _________ kWo 如果当地家庭用电的收费标准是0.5元/kWho 假设爷爷家平时用电时,用电器的总功率 和此吋总功率相同,平均每天用电4h, —个月按30天计算,爷爷家一个月的电费是
60r
解析
lOmin 内转了 60转,豕用电器消耗的电能为"720r/kW • h
1
w 3xi (yj =—kW*h=3X10°J ,故用电器的总功率是:余—二[八
…、二500W 二0. 5 kW 。 12 t 10x60s
30天消耗电能为:倂妒戶片0. 5 kWX4hX30二60kW ・h,他家5月份电费为:0. 5元 /kW
・hX60kW ・h 二30 元。
答案0. 5
30
功能三、配合钟表测用电器两端的实际电压
例3 小明和妈妈一起去商场选购了 “亚米牌”全自动豆浆机,冋到家,他马上阅 读了使用说明书,了解了豆浆机的主要结构(如图3甲)、使用方法及注意事项,并观察
电能表
电能表
2
2 「门
3
2
2 「门
3()0()R/kWMi
3000R/kWMi
kW ・h
220V I OA 50Hz 720r/(kW«h)
5月初
5月底
图1
图2
了豆浆机铭牌(如图3乙)。
(1) 豆浆机正常工作电热丝电阻是多少?
(2) 小明想了解家里电路的实际电压,于是将家里的其它用电器都关闭,他观察到 豆
浆机的电热丝工作时,家里标有“2000r/kW ・h”字样的电能表转盘在3min 内转了 50 转,则他家电路的实际电压是多少?(不考虑温度对电阻的影响)
实际功率:P 实二妙F0. 025kW ・h/0. 05h=500W,由戶实二“实彳/斤可知,他家电路的实际电压 是「: 〃实二厲孑=J5OOWX8OQ 二200V 。
答案参见解析。
功能四、利用电能表测用电器的工作效率
例4在研究性学习活动中,几名同学对家用微波炉的实际功率和加热效率进行了研 究。下表所示为记录的相关内容。在用微波炉加热lmin 内,求:
主要器材
微波炉 电能表
相关资料
额.定电压220V 频率50Hz
220V
10(20A)
50Hz 600revs/( kW*h)
活动记录
① 取质量为250g 的水,测得水的初温为20°C ; ② 关闭家中其他用电器,只将微波炉接入电路 中,
让其单独工作;
③ 让微波炉给水加热lmin ;
④ 测得电能表的转盘在这lmin 内转了 12转; ⑤ 加热lmin 后,水的温度达到60°Co
(1)水吸收热量;己知水二解析
(1)
电热丝电阻冷等二孚骼
=80 0;
(2)电热丝3min BP 0. 05h 内消耗的电能:
50r
2000r/(kWh)
=0. 025 kW*h,电热丝
屮
图3
型 号:Ya-B71 额定电压:220V 频 率:50Hz 电机功率:100W 加热功率:605W 容 虽:800mL
(2) 微波炉实际消耗的电能; (3) 微波炉的•实际功率;
(4)微波炉给水加热的效率。(精确到1%) 解析.(1)水吸收热量:Q 吸二cm ( t — to ) = 4. 2X 103 -20/0 =. 4. 2X101 J ;
二右kWh 二£ X3. 6X 10"j 二7. 2X 10”J ;
答案见解析。
(2)微波炉实际消耗的电能:F 电
二
12r
600r/kW*h 微波炉的•实际功率余「年船
t 1x60s =1200W
;
(4)微波炉给水加热的效率为:
Q 及 4.2xlO°J 瓦
「7.2x10^ =58%
o
J/(kg ・ °C) XO. 25kgX (60°C