2020高考物理二轮专题复习 专题10 电能表(解析版)

专题10 电能表
电能表是电功率一章中的重要知识点，是学习电学的又一重要仪表，是学好电能的基础，也是一个主要的知识点。

中考中，有关电能表的考题比较多，主要考查电能表的读数方法、电费的计算、电能表参数的认识、计量电能原理、利用电能表计算用电器的电功率等。

纵观历年考试，电能表所占分值一般在1分—2分左右。

1、电能表的作用：电能表是测量电能（或电功）的仪表。

2、电能表的读数：从电能表计数器上读出的数值的单位是KW·h，计数器上显示的是累计消耗电能的数值，其中5位数中的最后一位是小数点后一位，如图读数是：2019.6kW·h。

3、电能的计量：用户在某短时间内消耗多少电能，等于计数器上前后两次读数之差。

4、电能表的参数：
（1）220V：额定电压，指家用电器正常工作时，两端所加的电压为220V；
（2）10A（20A）：10A指该电能表的标定电流，是正常工作时允许通过的最大电流，20A指额定最大电流，是短时间允许通过的最大电流；
（3）2500r/kW·h：指转动惨数，即电路中电器每消耗1kW·h电能时，电能表转盘将转动2500转；
（4）50Hz:指交流电的频率是50Hz。

5、电路允许接入的最大总功率：P=UI（U：220V ，I：额定最大电流）
6、电能表转过的转数与消耗的电能之间的关系式：
n
W
N
=（n：一定时间内转过的转数，N是转动参数）
7、利用电能表计算电功率：用电器在t时间内单独工作，电能表转过了n转，则用电器的功率
n
P
Nt =。

一、中考题型分析
中考中，有关电能表的考题比较多，主要考查电能表的读数方法、电费的计算、电能表参数的认识、计量电能原理、利用电能表计算用电器的电功率等，主要以选择、填空、计算题型出现。

二、典例精析
★考点一：电能表读数、电能的计量：
◆典例一：（2019·广东）如图所示，电能表的示数为kW•h，在某段时间内。

转盘转过1800圈，则
此段时间内用了度电。

【答案】201.9；0.5。

【解析】电能表计数器上最后一位是小数点后一位，单位是kW•h，从电能表上可以看出电
能表的示数为201.9kW•h；电能表的转动参数N=3600r/kW•h，电能表转的转数n=1800r，
此段时间消耗电能
1800r
=0.5kW h
3600r/kW h
n
W
N
==g
g。

【考点】电能表。

◆典例二：（2019·衡阳）小明家上次査看电能表示数，本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是（）
A. 他家在这段时间内消耗的电能为903kW·h
B. 电能表是测量电功率仪表
C. 若只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min，则电能表的圆盘转了600转
D. 这个电能表的额定功率为2200W
【答案】C 。

【解析】电能表最后一位是小数，电能表两次示数差就是消耗的电能，由图可知，他家在这段时间内消耗的电能W=8633.5kW•h -8543.2kW•h=90.3kW•h ，A 错误；电能表是测量消耗电能的仪表，不是测量电功率的，B 错误；电能表上标有的3600r/kW•h ，表示电路中每消耗1kW•h 的电能，电能表的转盘转过3600r ，所以当只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min ，其消耗的电能11
lkW h kW h 66
W Pt ==⨯=g ，电能表的圆盘转过的圈数()1
kW h 3600r/kW h 600r 6
n WN ==
⨯=g g ，C 正确；由该电能表的表盘可知，其允许接入用电器的最大功率P=UI=220V×10A=2200W ，但电能表属于测量仪表，不消耗电能，没有额定功率，D 错误。

故选C 。

【考点】电能表。

★考点二：电能表的综合计算
◆典例一：（2019·辽阳）如图是威威家的电能表，由表盘上的信息可知，他家同时使用的用电器总功率不能超过 W 。

威威家有一台烤面包机，铭牌上标有“220V 900W”的字样，某次烤面包机单独正常工作时，电能表的转盘转了45转，则此次烤面包机工作 min ；若在用电高峰期，实际电压低于220V ，烤面包机的实际功率将 （填“变 大”“变小”或“不变”）。

【答案】4400 1 变小。

【解析】由该电能表的表盘可知，其允许接入用电器的最大功率P=UI=220V×20A=4400W ；电能表转动参数N=3600r/kW·h ，转过的转数n=45r ，所以面包机消耗的电能n
W N
=
= 45r =0.015kW h 3000r/kW h g g ，根据W
P t
=得，面包机工作的时间0.015kW h 1=h 0.9kW 60W t P ==g
=1min ；根据2U P R
=可知，面包机电阻不变，当实际电压低于220V ，面包机的实际功率将 变小。

【考点】电能表的综合计算。

◆典例二：（2019·兰州）某电能表的表盘上标有“1600 inmp/kW·h ”的字样，将铭牌上标有220V 1210W”字样
的电热水器接在家庭电路中，只让它单独工作6min 这段时间内电能表的指示灯闪烁了160次，则该电热水器在上述时间内实际消耗的电能为___W ，实际功率为 W ，该电路的实际电压为 V 。

【答案】0.1 1000 200。

【解析】电能表上的“1600imp/kW·h”表示每消耗1kW·h 的电能，电能表上的指示灯闪烁1600次，当指示灯闪烁160次时，消耗的电能5160imp =0.1kW h 3.610J 1600imp /kW h
n W N =
==⨯g g ；电热水器的实际电功率53.610J =1000kW 660s W P t ⨯==⨯实；由2
U P R =可知，电热器的电阻2
2
220V ==401210W
U R P =Ω额额（），电热器的
实际电压U =实。

【考点】电能表的综合计算。

1、（2019·无锡）小明让家中某用电器单独工作0.5h ，观察到家中电能表的示数由
变为
，则该用电器消耗的电能为________kW•h ，实际功率为________kW 。

【答案】1 2。

【解析】电能表两次读数之差即为用电器消耗的电能，W=28.5kW•h -27.5kW•h=1kW•h ；根据W
P t
=可得，该用电器的实际功率1kW h 2kW 0.5h
W P t =
==g 。

【考点】电能表读数、电能的计算。

2、（2019· 武威）如图所示是某家用电子式电能表的表盘，该表盘上显示已用电________kW•h 。

若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min ，电能表指示灯闪烁了32次，该用电器在上述时间内消耗的电能为____kW•h ，它的实际电功率是_____W 。

【答案】5546.7 0.02 400
【解析】表盘计数器上显示的是已经消耗的电能为5546.7kW•h ；1600imp/kW•h
表示电能表指示灯每消耗
1kW•h 的电能，电能表闪烁1600次，指示灯闪烁32次，电路消耗电能32imp
=0.02kW h 1600imp /kW h
n W N =
=g g ，用电器的实际功率
0.02kW h 0.4kW
3h 60
W P t =
==g =400W 。

【考点】电能表读数、电能的计算。

3、（2019·葫芦岛）如图是小雪家月初和月末电能表的示数，这个月消耗的电能是
度。

她家正工作的用电器总功率为3200W ，_______(选填“能”或“不能”)将额定功率为1500W 的空调再接人电路。

只让空调单独正常工作2min ，电能表的转盘转 转。

【答案】162.6 不能 30。

【解析】电能表两次读数之差即为这个月用电器消耗的电能，W=1282.6kW•h -1120.0kW•h =162.6kW•h=162.6度；由该电能表的表盘可知，其允许接入用电器的最大功率P max =UI=220V
×20A=4400W ，如果空调接入，总功率P 总=3200W+1500W=4700W>4400W ，所以不能将额定功率为1500W 的空调再接人电路；只让空调单独正常工作2min ，消耗的电能W=Pt=1.5kW×
2
h 60
0.05kW•h ，根据表盘可知N=600r/k•h ，则电能表的转盘转动的圈数()0.05kW h 600r/kW h 30r n WN ==⨯=g
g 。

【考点】电能表。

4、（2019·龙东）如图为某同学家电能表的表盘，现在他要用该电能表测量家里电饭煲的实际功率，让该电饭煲单独工作30min ，消耗的电能是0.5kW•h ，则电能表转盘转 圈，这段时间电饭煲消耗的实际功率是 W 。

【答案】1500 1000。

【解析】3000r/kW•h 表示的是电路中每消耗1kW•h 的电能，电能表的转盘转3000r ，则消耗0.5kW•h 的电
能，电能表转盘的转数n ＝3000r/（kW•h ）×0.5kW•h ＝1500r ；电饭煲消耗的实际功率
0.5kW h =1kW=1000W 30h 60
W P t =
=g 。

【考点】电能表。

5、（2019·临沂）我市“华唐名师和你聊物理”公益直播活动开播两年多以来，与广大师生共同探讨了诸多物理知识。

（1）在2019年1月18日的直播中，主播老师用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球后，金属箔片张开一定角度，接着用另一个物体接触金属球，箔片张角变大，由此判断该物体带______电荷。

（2）在2019年4月26日的直播中，主播老师出示了一块电能表，其盘面上的数字如图所示，该电能表的示数为______kW •h 。

【答案】正 2019.4。

【解析】（1）与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，该玻璃棒跟验电器的金属球接触后，金属箔片上的电子转移到玻璃棒上，金属箔片因缺少电子而带正电荷； 用另一带电体与验电器接触后，箔片张角变大，说明箔片所带正电荷增多，由此可知该物体带正电荷；
（2）电能表的表盘上最后一位是小数，由图可知电能表的示数为2019.4kW•h 。

【考点】电能表。

6、（2019·施恩）华为手机的超级快充充电器最大充电电流可达5A 。

现有华为某一型号的电池，容量为42mAh （其中“mA”为电流的单位“毫安”，“h”为时间的单位“小时” )，假设充电器始终以最大充电电流充电，且把电池充满，只需要_ _min 。

如果将此电池电量全部用完，然后停下家里其它用电器，只给手机充电，充满后发现标有“3000revs/kW•h”字样的电能表转了63转，则充电消耗的电能为__ kW•h 。

【答案】50.4 0.021。

【解析】I=5A=5×103mA ，把电池充满，需要的时间
34200mA h
=0.84h=50.4min 510mA
Q t I =
=⨯g ；电能表转盘转动63圈消耗的电能
63r =0.021kW h 3000r /kW h
n W N =
=g g 。

7、（2019·河南）在家用电器调查活动中，小亮让电热水器单独工作2min ，测得家中如图所示的电能表的转盘转了70r ，热水器的实际功率为_____W ；若不计能量损失，这段时间内热水器中50L 的水可升温_____℃。

由于热水器的功率远大于冰箱，从安全用电的角度考虑，热水器的电源线比冰箱的要_____（选填“粗”或“细”）。

[已知ρ水=1.0×103kg/m 3，c 水=4.2×103J/（kg•℃）]
【答案】2100 1.2 粗。

【解析】（1）电能表的转盘转70r ，电热水器消耗的电能70r
=0.07kW h 1000r /kW h
n W N ==g g ，工作时间t=2min=
1
h 30，则该电热水器的实际功率0.07kW h =2.1kW=2100W 1h
30W P t
==g ； 电热水器消耗的电能W′=Pt=2100W×120s=2.52×105J ，水的体积V 水=50L=0.05m 3，由m
V
ρ=
得，水的质量：m 水=ρ水V 水=1.0×103kg/m 3×0.05m 3=50kg ；因为不计能量损失，所以水吸收的热量：Q 吸=W′=2.52×105J ，由
Q=cm △t 得，水升高的温度：53
2.5210J
==1.2.210J /kg kg
Q t c m ⨯∆=⨯⨯g 吸水水℃（℃）50；由于电热水器的功率远大于冰箱，根据P=UI 可知，电热水器工作时的电流远大于冰箱，相同条件下热水器导线上产生的热量较多。

为保证线路安全，在电流和通电时间一定时，电热水器选择较粗的电源线，可以减小导线电阻，根据Q=I 2Rt 可知，电源线产生的热量减少，可防止电源线快速老化而引发安全事故。

【考点】电能表和热量的计算。

8、（2019·绥化）小泽家有一新型的电热足浴器。

其铭牌上的部分信息如下。

（1）求电热足浴器正常工作时的电阻；
（2）用这个足浴器将5kg 的水从20℃加热到40℃，求水吸收的热量；
（3）若此足浴器在额定电压下使用，需500s 才能将(2)问中的水从20℃加热到40℃
，求这个电热足浴器的
加热效率；(计算结果精确到0.1%)
（4）小泽家安装的电能表如上图所示。

某次小泽断开家中的其它用电器，让电热足浴器单独工作，在lmin 内电能表的转盘转过50r ，求此时该足浴器两端的实际电压。

【答案】（1）40Ω （2）4.2×105J （3）69.4 （4）200V 。

【解析】（1）由2U P R =可得，电热足浴器正常工作时的电阻2(220V 2
=401210W
U R P =
=Ω）； （2）水吸收的热量Q 吸=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃) ×5kg×（40℃-20℃）=4.2×105J ； （3）加热时足浴器消耗的电能W 1=Pt 1=l210W×500s=6.05×105J ，电热足浴器的加热效率
551 4.210J
=100%100%69.4%6.0510J
Q W η⨯⨯=⨯≈⨯吸；
（4）由图可知，电能表上标有3000r/(kW•h)字样，即N=3000r/(kW•h)，让电热足浴器单独工作，在1min 内电能表的转盘转过50r ，即n=50r ，足浴器1min 消耗的电能4250r 1
=kW h=610J 3000r /kW h 60
n W N =
=⨯g g ，t 2=lmin=60s ，足浴器的实际功率422610J
==1000W 60s
W P t ⨯=实
，由2U P R =
得，足浴器两端的实际电压U =实。

【考点】电能表的综合计算。

8、（2019·岳阳）一新款节能电炖锅如图甲，有关技术参数如表（设电炖锅不同挡位的电阻和加热效率均不变）。

（1）求电炖锅
在高温挡正常工作时的电流（计算结果保留一位小数）；
（2）在用电高峰期，关掉家里的其他用电器，只让处于中温挡状态的电炖锅工作，观察到标有“1800r/（kW•h ）”的电能表转盘在121s 内转了20圈，求此时的实际电压；
（3）电炖锅正常工作时，用低温挡和高温挡分别给质量相同的冷水加热，待水温达到50℃时开始计时，绘制的水温随时间变化的图象如图乙所示。

结合所给信息，通过计算，分析比较用高温挡还是用低温挡更节
能。

【答案】（1）2.7A （2）200V （3）见解析。

【解析】（1）由表中数据可知，高温的功率为600W ， 在高温挡工作时，电路中的电流
600W
=
2.7A 220V
P I U
=
≈高温高；
（2）电炖锅在中温挡时的电阻()2
2220V =12400W U R P ==Ω中温
，电炖锅在高温挡工作时，电能表转盘在121s 内转了20r ，则电炖锅消耗的电能4220r 1
=kW h=410J 1800r /kW h 90
n W N =
=⨯g g ，实际功率
4410J
=121s W P t ⨯=实
实，电路的实际电压U =实； （3）由图乙可知，高温挡加热到70℃，需要的时间是6min ，低温挡加热到70℃，需要的
时间是9min ，高温挡消耗的电能W 高=P 高t 高=600W×6×60s=2.16×105
J ，则水升高1℃消耗的电能
52.1610J 20
⨯=1.08×104J ，低温挡消耗的电能W 低=P 低t 低=200W×9×60s=1.08×105J ，
则水升高1℃消耗的电能为 51.0810J
8
⨯=1.35×104J ，由于1.08×104J ＜1.35×104J ，且两档加热水的质量相同，所以加热等质量的水升高1℃，高温挡比低温挡消耗电能少，用高温挡节能。

【考点】电能表的综合计算。

9、（2019·黄石）一般热水器由加热系统、测温系统和控水系统组成。

某台电热水器铭牌部分信息已经模糊，如图a 所示，其测温系统可以简化为如图b 所示的电路，电源为9V 恒定电源，R 1为4Ω定值电阻，R 2为热敏电阻，其阻值随温度变化的关系如图c 所示。

（1）为估算电热水器的额定功率，关闭其它用电器，让热水器正常工作1分钟，观察电能表，如图d 所示，转动了150转，消耗电能多少kW·h ，则电热水器的额定功率是多少W 。

（2）若已装满水的水箱温度显示75℃时突然停电，但不停水。

现有4人要洗浴，正值秋冬季节，需用40℃
热水洗浴，通过控水系统将10℃冷水和水箱中热水进行调配，请问每人平均用水量是多少L?（不计热损失） （3）控温系统某时刻电压表示数为4V ，此时水箱中水温是多少? 【答案】（1）0.05kW·h 3000W （2）32.5L （3） 60℃。

【解析】（1）热水器消耗的电能150r
0.05kW h 3000r /kW h
n W N =
==g g ，热水器的功率0.05kW h =3kW=3000W
1h 60
W P t =
=g ； （2）水箱内水的温度75℃，水的体积60L=0.06m 3，由=
m
V
ρ得热水的质量：m 热=ρV=1.0×103kg/m 3×0.06m 3=60kg, 将10℃冷水和水箱中热水进行调配，根据热平衡方程可得：cm 热(t 01-t)=cm 冷
（t -t 02），冷水质量()010260kg 7540=
==70kg 4010m t t m t t -⨯---热冷（℃℃）
℃℃
, 调配后水的质量 m= m 热+m 冷
=60kg+70kg=130kg ，调配后水的体积：3
33
130kg =
0.13m 1.010kg /m m
V ρ
=
=⨯=130L ，每人平均用水量
130L =32.5L 44
V =； （3）由图b 知，R 1和R 2串联，电压表测R 1得电压，控温系统某时刻电压表示数为4V , 电源为9V ，则R 2两端的电压为5V ，串联电路电流相等，12
12U U I R R =
=，即25V 4V 4R =Ω
，解得R 2=5Ω，由图c 可知, R 2与温度t 为一次函数关系， 0℃时，R 2阻值为8Ω，温度为80℃时，R 2阻值为4Ω，R 2随温度变化的函数关系为：
1
(8)20
R t =-
Ω；当R 2=5Ω时，解得 t=60℃。