高考物理二轮专题复习专题10 电能表解析版文档格式.docx
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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:
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
。
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
【考点】电能表。
◆典例二:
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“220V1000W”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“220V1000W”的电热水器正常工作10min,其消耗的电能
,电能表的圆盘转过的圈数
,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。
★考点二:
电能表的综合计算
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“220V900W”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】44001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
,根据
得,面包机工作的时间
=1min;
根据
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。
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】0.11000200。
【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
;
电热水器的实际电功率
由
可知,电热器的电阻
,电热器的实际电压
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】12。
【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;
可得,该用电器的实际功率
【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】5546.70.02400
【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
,用电器的实际功率
=400W。
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Pmax=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×
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
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】15001000。
【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
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。
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】50.40.021。
【解析】I=5A=5×
103mA,把电池充满,需要的时间
电能表转盘转动63圈消耗的电能
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/m3,c水=4.2×
103J/(kg•℃)]
【答案】21001.2粗。
(1)电能表的转盘转70r,电热水器消耗的电能
,工作时间t=2min=
,则该电热水器的实际功率
电热水器消耗的电能W′=Pt=2100W×
120s=2.52×
105J,水的体积V水=50L=0.05m3,由
得,水的质量:
m水=ρ水V水=1.0×
103kg/m3×
0.05m3=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:
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=I2Rt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;
额定电压
220V
额定功率
1210W
容积
7L
(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。
(1)由
可得,电热足浴器正常工作时的电阻
(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W1=Pt1=l210W×
500s=6.05×
105J,电热足浴器的加热效率
(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
,t2=lmin=60s,足浴器的实际功率
,由
得,足浴器两端的实际电压
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。
(1)2.7A
(2)200V(3)见解析。
(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
(2)电炖锅在中温挡时的电阻
,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
,实际功率
,电路的实际电压
(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×
105J,则水升高1℃消耗的电能
=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
=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。
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,R1为4Ω定值电阻,R2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?
(1)0.05kW·
h3000W
(2)32.5L(3)60℃。
(1)热水器消耗的电能
,热水器的功率
(2)水箱内水的温度75℃,水的体积60L=0.06m3,由
得热水的质量:
m热=ρV=1.0×
0.06m3=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(t01-t)=cm冷(t-t02),冷水质量
调配后水的质量m=m热+m冷=60kg+70kg=130kg,调配后水的体积:
=130L,每人平均用水量
(3)由图b知,R1和R2串联,电压表测R1得电压,控温系统某时刻电压表示数为4V,电源为9V,则R2两端的电压为5V,串联电路电流相等,
,即
,解得R2=5Ω,由图c可知,R2与温度t为一次函数关系,0℃时,R2阻值为8Ω,温度为80℃时,R2阻值为4Ω,R2随温度变化的函数关系为:
当R2=5Ω时,解得t=60℃。