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用电能表测算用电器电功率突破
一、测量原理
用电器的电功率等于这个用电器在 1s内所消耗的电能。用公式表示就是 。因此,只要知
道了用电器消耗的电能W和用电的时间t便可求得用电器的电功率。
二、所用器材
测量用电器消′耗的电能需用到电能表,测量用电时间需用到秒表。
三、测算方法
①记下电能表每1kW·h的转数N;
②关闭其他用电器,只让待测用电器工作;
③用停表或钟表测量待测用电器工作时电能表圆盘转n转所用的时间t;
④计算待测用电器的实际功率——建立“转数与电功”的对应关系:
转数 电功
N 3.6×106J
n W
上下相比列比例: ,则:
电能表圆盘转n转电流做的功是:
用电器的实际功率为:
用电能表测算电功率时,只让待测用电器工作,在一定时间 t内数出电能表圆盘转过的圈数 n,
电能表圆盘转n圈消耗的电能为W,待测用电器电功率的表达式就为 。
利用电能表不仅能测量电功率的大小,依据 ,还能测算电功和通电时间。
四、典例引领
例题:小红家新购买了一台标有“220V 1000W”字样的电热器,他想借助家中的电能表测一测
该电热器的实际功率,他关闭了其他用电器,让电热器单独工作了 2min,电能表转盘转过了80圈,
电能表的铭牌如图所示,电热器在2min内消耗的电能是________J,实际功率是_______W。
分析:电能表的盘面上标着3000r/kW·h,它表示每消耗1kW·h的电能,表盘要转3000转、据此,
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就可推算表盘转1转所消耗的电能,进而推算出转80圈时用电器消耗的总电能。
解析:2min内电热器消耗的电能:
电热器消耗的实际功率:
答案:9.6×104;800。
五、针对演练
1.如图所示仪器为直接测量什么物理量的仪表( )
A.电流 B.电压 C.电功 D.电功率
2.电能表是测量_______(填“电能”或“电功率”)的仪表;kW•h是_______(填“电能”或
“电功率”)的单位。
3.电能表是用来计量用电器在一定时间内________的仪器。若小明家月底表的示数为0365.0,这
个月底表的示数为 0412.0,那么这个月,他上个家的用电器总计消耗电能________kWh,若按0.58
元/(kWh)的收费标准计算,小明家这个月应交电费________元。
4.某电能表表盘上标有“3000r/kWh”的字样,若将该电能表接入家庭电路中,通电 10min,电能
表转盘转过了30转,则电流所做的功是多少焦?
5.小丽学了功率之后,决定用自己家庭电路中的电能表(3000r/kW·h)测定家中电视机的实际电
功率,所给的测量器材还有秒表一只,请你简要写出测量的过程。
6.小王家的电能表上标着“600revs/(kW·h)”他用这个电能表来测量某用电器的功率;他把家
中的其他用电器都与电源断开,仅让这个用电器工作,5min内电能表的转盘转了 30转,则该用电器
的额定功率是___________。
7.王亮同学是个爱动脑的孩子,他想知道家里电风扇的实际功率多大,于是他将家里其他用电器
都关闭,只让电风扇单独工作了72s,如图的电能表转盘转了5r,电风扇的实际功率是多少?
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8.小明用自家的电能表(300r/Kwh)测量某一家用电器的电功率。当电路中只有这一个用电器连
续工作时,测得在6min内电能表的转盘转了300转,那么这个用电器可能是( )
A.微波炉 B.台灯 C.电冰箱 D.手提电脑
9.一天,小明注意到家中的灯泡比平常亮,他猜可能是电压超过 220V,为了证实这种猜测,他做
了如下实验:关闭家中其它用电器,只开一盏“220V 100W”的电灯,观察到标有“3000R/kW·h”
字样的电能表在20min内转盘转了121圈。求:
(1)这盏灯的电阻是多大(不计温度对灯丝电阻的影响)?
(2)这盏灯20min内消耗的电能是多少?
(3)小明家此时的实际电压是多少?
10.家用电器工作时往往达不到额定的电压和功率。某同学在家中做了如下实验:他首先查看自己
家的电能表,表上标有“3600R/kW•h”字样;随后他关闭了家中所有用电器,只让一只标有
“220V、1210W”的电水壶盛满水持续工作,与此同时,观察到电能表转盘 3分钟转过180圈。假设
电水壶的电阻保持不变,求:
(1)电水壶的电阻;
(2)电水壶工作时的实际电功率:
(3)该同学家的实际电压。
11.小明看到他家5月份的电费缴费通知单,这个月的用电量是 116kW•h,过去他家每个月的用电
量在90kW•h~100kW·h之间,家里没有增添新的电器且用电器工作的时间与过去基本相同,5月份为
什么会用这么多电呢?于是,小明将一个标准的灯泡(220V 100W)单独连入了家庭电路中,用调节
好的电压表测出了其两端电压为198V,观察到电能表(3000转/千瓦时)的铝盘在10min 内转过了
50转。(灯丝电阻不变)求:
(1)灯泡的灯丝电阻多大?
(2)灯泡消耗的实际功率多大?
(3)10min灯泡消耗多少电能?
(4)请通过计算分析小明家的电能表是否存在问题。
参考答案:
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1、C 2、电能 电能 3、47kW·h 27.26 4、3.6×104
5、(1)秒表
(2)关闭家中其他所有用电器,只让电视机工作,测出此时电能表转过n圈所需时间t,
则电视机消耗的电能:
电视机的实际电功率:
6、600W 7、100W 8、A
9、(1)灯丝的电阻:
(2)t=20min=1200s,
t时间内这盏灯消耗的电能:
这盏灯的实际功率:
(3)由 得:
故小明同学家此时的实际电压:
答案:(1)484Ω;(2)121W;(3)242V。
10、(1)由 得:电冰箱的电阻:
(2)t=3min=180s,
t时间内电水壶消耗的电能:
电水壶的实际功率:
(3)由 得:
故该同学家的实际电压:
答案:(1)40Ω;(2)1000W;(3)200V。
11、(1)灯丝的电阻:
(2)当灯两端电压U=198V时,灯的实际功率:
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(3)10min灯泡消耗电能:W=Pt=81W×600s=48600J=4.86×104J
(4)电能表3000r/kW·h的铝盘在10min内转过了50转,得出10min消耗的电能:
∴ W′>W
由此可见电能表转速太快,需要校正
答案:(1)484Ω;(2)84W;(3)4.86×104J;(4)电能表转速太快,需要校正。
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