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2024年物理二轮中考总复习71个重难点亮点专题专炼(全国通用)
第五篇 电学知识体系必考重点亮点难点专题
专题51 电能表问题
一、选择题
1. (2023湖南湘潭)如图是电能表表盘示意图,下列说法正确的是( )
A. 电能表是用来测电功率的仪器
B. 此时电能表的读数为61985kW·h
C. 这个电能表通过的电流一定为 10A
D. 这个电能表应该在 220V的电路中使用
【答案】D
【解析】A.电能表是用来测量电路消耗电能(电流做功)的仪器,故A错误;
B.电能表最后一位是小数,故电能表的读数为6198.5kWh,故B错误;
C.10A表示电能表可以通过的最大电流为10A,故C错误;
D.“220V”表示此电能表应该在220V的电路中使用,故D正确。故选D。
2.(2023江苏宿迁)关于图中小明家的电能表,下列选项正确的是( )
A. 电能表的示数为2023.6J
B. 电能表能正常工作 的最大电流是40A
C. 电能表是测量电功率的仪表
D. 脉冲指示灯闪的越快,电路消耗电能越多
【答案】B
【解析】A.电能表的示数为2023.6kW·h,故A错误;
B.10(40)A表示该电能表的标定电流为10A,额定最大电流为40A,故B正确;
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C.电能表是测量用电器消耗电能的仪表,故C错误;
D.脉冲指示灯闪的越快,表示电路消耗电能越快,即接在这个电能表的用电器电功率越大。故D错误。
故选B。
3. (2023四川广元)图甲是一个食品自动加热台的简化电路图,此加热台单独与图乙所示的电能表相
连接。闭合图甲中的开关S,加热台开始正常工作,当台内食品温度降到30℃时,温度控制开关S 自动
0
转接,使电路处于加热状态;当台内食品温度升高到60℃时,S 自动转接到保温状态。已知定值电阻
0
R 24.2
1 ,保温功率为484W。下列说法中不正确的是( )
A. 图甲中的S 自动转接到“2”时,电路处于保温状态
0
R 75.8
B. 图甲中定值电阻 2的阻值为
C. 加热台在加热状态下工作5min消耗的电能使图乙中的电能表转盘转过150转
D. 加热台自动加热时,电路中的电流小于图乙中电能表的标定电流
【答案】C
U2
P
【解析】A.图甲中的S 自动转接到“2”时,两个电阻串联,根据 可知,此时电路中的电阻最
0 R
大,电功率最小,电路处于保温状态,故A正确,不符合题意;
B.加热台保温时,两个电阻串联,总电阻为
U2
220V2
R = =100Ω
P 484W
保温
图甲中定值电阻R 的阻值为
2
R=R-R=100Ω-24.2Ω=75.8Ω
2 1
故B正确,不符合题意;
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U2
P
C.当开关转到“1”时,只有电阻R 接入电路,据 可知,此时电路中 电阻最小,电功率最大,
1 R 的
电路处于加热状态,此时加热功率为
U2
220V2
P =2000W=2kW
加热 R 24.2Ω
1
工作5min消耗的电能为
5 1
W P t 2kW h kWh
加热 60 6
图乙中的电能表转过的转数为
1
n kWh600r/(kWh)100r
6
故C错误,符合题意;
D.加热台加热时的电流为
P 2000W
I 加热 9.09A
U 220V
小于图乙中电能表的标定电流10A,故D正确,不符合题意。
故选C。
4.某家庭电路的部分情况如图所示,下列说法正确的是( )
A.进户线分为火线和地线 B.零线在入户之前已经和大地相连
C.电能表的标定电流为20A D.电能表与空气开关是并联
【答案】B
【解析】A.进户线分为火线和零线,故A错误;
B.零线在入户之前已经和大地相连,故B正确;
C.电能表的标定电流为10A,额定最大电流为20A,故C错误;
D.如果站在地上的人不小心接触了火线,电流经过人体流入大地,漏电保护器会迅速切断电流,对人
身起到保护作用,电能表与空气开关是串联.故D 错误.
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5. 小明家半年前新装了一只电能表,现在表盘的示数如图,下列说法正确的是( )
A. 该电能表的标定电流为20A
B. 该电能表应接在50Hz的直流电路中使用
C. 小明家每消耗1度电,铝盘转动3000转
D. 小明家半年内的用电量是6335kW·h
【答案】C
【解析】A.由电能表的表盘可知, 该电能表的标定电流为10A,最大工作电流为20A,故A错误;
B.由表盘上的“50Hz ”可知,该电能表应接在50Hz交流电路中使用,故B错误;
C.由表盘上的“3000r/kWh”可知,小明家每消耗1度电,铝盘转动3000转,故C正确;
D.小明家半年内的用电量是633.5kWh,故D错误。故选C。
6. 小王随父母去自贡江姐故里进行红色研学之旅。需要提前给移动充电宝进行充电,充电宝容量为
60000mA·h,充电电压为5V,充电时剩余电量为0,于是她关闭家中其它用电器,并观察到家里电能表
如图所示,要给充电宝充满电,电能表的转盘将转过( )
A. 120r B. 200r C. 300r D. 1000r
【答案】C
【解析】给充电宝充满电消耗的电能
W=UIt=5V×60000×10−3A×3600s=1080000J=0.3 kW•h
1000r/(kW•h)表示电路中用电器每消耗1kW•h电能,电能表的转盘转过1000转,则消耗0.3kW•h电能,
电能表转盘的实际转数
n=0.3kW•h×1000r/(kW•h)=300r
故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
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7.小明家上次查看电能表示数为 本次查看时电能表读数如图所示,则下列说法正确
的( )
A. 电能表是测量电功率的仪表
B. 这个电能表的额定功率为2200W
C. 他家在这段时间内消耗 的电能为903kW•h
D. 若只让一个标有“220V 1000W”电热水器正常工作10min,则该表圆盘转了600转
【答案】D
【解析】A.电能表是测量用电器消耗电能的仪表,不是测量电功率的,故A错误;
B.电路允许接的用电器的最大功率
P =UI =220V×10A=2200W
最大 最大
这个功率不是电能表的额定功率,故B错误;
C.他家在这段时间内消耗的电能
W=8633.5kW•h-8543.2kW•h=90.3kW•h
故C错误;
D.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,只让一个标有“220V
1000W”的电热水器正常工作10min,其消耗的电能为
10 1
W Pt 1kW h kWh
60 6
则电能表的圆盘转过的圈数
1
N kWh3600r/(kWh)600r
6
故D正确。故选D。
二、填空题
1. (2023四川达州)小明家的电能表面板如图所示,图中电能表的示数为_____kW·h,他家同时使用
的用电器总功率不能超过_____W,家里新添置一台空调并接入该电能表中,让其单独工作5min,电能
表的指示灯闪烁了320次,则该空调的实际电功率为_____W。
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【答案】 219.6 2200 1200
【解析】电能表最后一位读成小数,图中电能表的示数为219.6 kW·h。
由图知,电能表的额定电压为220V,允许通过的最大电流为10A,由P=UI可知,他家同时使用的用电器
总功率不能超过P UI 220V10A2200W
空调单独工作5min消耗的电能为
320
W kW·h 0.1kW·h 0.13.6106J3.6105J
3200
空调的实际电功率为
W 3.6105J
P 1200W
实 t 560s
2. 如图是小鹏家的电能表,他家同时工作用电器的总功率不能超过______W。电能表的转盘转得越快,
说明电路总功率越_____。将电热水器单独接入电路,正常工作3min,电能表的转盘转150转,电热水
器的功率为_____W。
【答案】 4400 大 2000
【解析】由电能表参数可知,允许通过的最大电流是20A,则同时工作用电器的最大总功率为
P =UI =220V×20A=4400W
大 大
电能表是测量电路中某段时间内用电器消耗电能的仪器,单位时间内转盘转的越快,说明用电器消耗
电能越快,则电路总功率越大。
电热水器消耗的电能
150r
W= =0.1kWh
1500r/kWh
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电热水器电功率
W 0.1kWh
P= = =2kW=2000W
t 3
h
60
3. 如图所示是小飞家的电能表,他家同时使用的用电器总功率不能超过______W。他让一个电暖气
单独接入电路,使用高温挡工作2min,电能表转盘刚好转了100转,电暖气高温挡的实际功率为
______W。电暖气换用低温挡加热时,电能表的转盘转速会变______(填“快”或“慢”)。
【答案】 8800 1500 慢
【解析】电能表的工作电压是220V,允许通过的最大电流为40A,则他家同时使用的用电器最大总功率
P=UI=220V×40A=8800W
电能表的转盘转100r,则用电器消耗的电能
100
W kWh
2000 =0.05kW·h
电暖气高温挡的实际功率
W 0.05kWh
P
t 2
h =1.5kW=1500W
60
电暖气换用低温挡加热时,电功率减小,电能表的转盘转速会变慢。
4. 小明观察到家里的电能表如图所示。他只将一个电热水器接入家庭电路正常工作,观察到电能表
指示灯闪烁80次用时48秒,则这段时间内,电热水器消耗的电能为______J,电热水器电阻丝阻值为
____Ω;该热水器连续工作30min,电能表示数将变为______kW·h。
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【答案】 9.6×104 24.2 5219.1
【解析】48秒内电热水器消耗的电能为
80imp
W 3.6106J 9.6104J
3000imp/kW·h
U2
P
由式子 R 和W=Pt可得电热水器电阻丝阻值为
U2t 220V220V48s
R 24.2Ω
W 9.6104J
热水器的电功率
W 9.6104J
P 2000W
t 48s
该热水器连续工作30min消耗的电能
W=Pt=2kW×0.5h=1kW·h
电能表示数将变为
5218.1kW·h+1kW·h=5219.1kW·h
5. (2023四川南充)小林家的电能表如图所示,此时电能表的读数为_______kW·h,他关闭了中的其
它用电器,现用一台标有“220V,2000W”的电热水壶烧水,正常工作5min,则电能表的转盘转了_____
转。
【答案】 4353.6 500
【解析】电能表读数时,最后一位是小数位,读数为4353.6kW·h。
电热水壶烧水,正常工作5min消耗的电能
5 1
W Pt 2kW h kWh
60 6
电能表的转盘转了
1
kWh3000r/(kWh)500r
6
6. 如图所示:电能表示数为_______kWh。某兴趣小组利用该电能表和秒表检测一只标识为“220V
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10W”节能灯的实际功率。关闭其他用电器,将该节能灯接入家庭电路,分别设计出两种测量方案:
方案一:测量出1min时间内电能表转盘转过的圈数n;
方案二:测量出电能表转盘转过1圈所用时间t;
比较两种方案,最可行的是___________。
【答案】 2022.8 方案二
【解析】(1)由图可知,电能表的示数为2022.8kWh。
W
(2)方案一中,由P 可知,节能灯1min消耗的电能
t
1 1
W Pt 10W1min=0.01kW h= kWh
1 60 6000
3000r/kWh表示每消耗1kWh的电能,电能表的转盘转3000转,则1min时间内电能表转盘转过
的圈数
1
n kWh3000r/kWh 0.5r
6000
由此可知,因节能灯功率较小,节能灯工作1min电能表转动不到一圈,不易测量,故方案一不可行。方
W
案二中,由P 可知,电能表转盘转过1圈所用时间
t
1 1
kWh kWh
W ' 3000 3000 1
t = = h=120s
P 10W 0.01kW 30
时间比较容易测量,故方案二可行。
7. (2023四川遂宁)小李从小养成了节约能源的良好习惯,经常观察家里面的电能表,提醒父母家里
用电情况。上月末他家电能表示数为1959.6kW•h,本月末示数如图所示,则本月他家用电
______kW•h;他家里有一台“220V 1100W”的电饭锅,该电饭锅正常工作时的电阻为 ______Ω;某次
小李让该电饭锅单独正常工作6分钟,电能表转盘转动了 ______转。
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【答案】 60 44 275
【解析】如图所示,本月电能表的示数为2019.6kW•h,则本月他家用电度数为
W 2019.6kWh1959.6kWh 60kWh
由题可知,电饭锅正常工作时的电阻为
U2 220V2
R 额 44Ω
P 1100W
额
该电饭锅单独正常工作6分钟需要消耗的电能为
6
W Pt 1.1kW h=0.11kWh
60
如图可知,每消耗1kW·h电能,该电能表转盘转动2500转,则该电饭锅单独正常工作6分钟,电能表
转盘转动的转数为
0.11kWh2500r/kWh 275r
8. 小丽仔观察了自己家的电能表,参数如图所示。她让家中某个用电器单独工作3min,发现电能表的
转盘转过90转,则此用电器消耗的电能是_______kW∙h,此用电器的电功率是________W。
【答案】 0.025 500
【解析】电能表的转盘转过90转,则此用电器消耗的电能
90r
W =0.025kWgh
3600r/kWgh
此用电器消耗的电能为0.025kW∙h。
此用电器 的电功率
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W 0.025kWgh
P = =0.5kW=500W
t 3
h
60
此用电器的电功率是500W。
三、综合应用题
1. (2023辽宁锦州)小明家一款新型电烤箱铭牌上的部分参数如图甲所示,其简化电路如图乙所示,
R、R 均为电热丝(阻值不随温度变化)。求:
1 2
(1)该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流?
(2)电热丝R 的阻值?
2
(3)傍晚用电高峰期,小明想测量电烤箱在工作时的实际电压,于是他断开了家中其他用电器,仅让电
烤箱在加热状态下工作,1min内如图丙所示的电能表转盘转了50r.则电烤箱两端的实际电压是多少?
【答案】(1)0.5A;(2)44Ω;(3)200V
【解析】(1)该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流
P 110W
I 保温 0.5A
保温 U 220V
U2
P
(2)当S闭合,S 接右边接线柱b时,R 单独工作,电路中电阻最大,电源电压一定,由 可知,
1 1 R
此时电功率最小,电路处于保温挡位;当S闭合,S 接a时,电阻R 和R 并联,电路中电阻最小,电源电
1 1 2
U2
P
压一定,由 可知电功率最大,处于加热档,此时R 的电功率
R 1
P=P =110W
1 保温
R 的电功率
2
P P P 1210W110W1100W
2 加热 保温
电热丝R 的阻值
2
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U2 (220V)2
R 44Ω
2 P 1100W
2
(3)S闭合、S 接左边接线柱a时,电阻R 和R 并联,处于加热挡位,P =1210W,总电阻
2 1 2 加热
U2 (220V)2
R 40Ω
并 P 1210W
加热
电能表转盘转了50r,电烤箱消耗的电能
n 50r 1
W kWh
N 3000r/(kWh) 60
电烤箱的实际功率
1
kWh
W 60
P 1kW 1000W
实 t 1
h
60
电路的实际电压
U P R 1000W40Ω 200V
实 实 并
答:(1)该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流为0.5A;
(2)电热丝R 的阻值为44Ω;
2
(3)电烤箱两端的实际电压是220V。
2. 如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图,它的工作电压为220V,R 和R 均为电烤箱中的加
1 2
热元件,R 的阻值为70Ω。当只闭合S 时为低温挡,低温挡电烤箱的电功率为440W。
2 1
(1)低温挡工作时,电路中的电流是多少?
(2)发热电阻R 的阻值是多少?
1
(3)高温挡时应该闭合的开关是______,高温挡的电功率是多少?
(4)小余发现傍晚用电高峰时,电烤箱内比平时温度低,他猜想是用电高峰时电压偏低所致,于是他想
用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时,他关闭家里所有用电器,只让电烤箱以
高温挡工作,发现在30s内电能表的转盘转了25转,电能表的铭牌如图丙所示,则用电高峰时家庭电
路的实际电压为多少?(不考虑电阻值随温度的变化)
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【答案】 (1)2A (2)40Ω (3)S、S 1210W (4)200V
1 2
【解析】(1)只闭合S 时为低温挡,电功率为440W,由P=UI可得电路中的电流
1
P 440W
I 低 =2A
U 220V
U
I
(2)只闭合S 时,R 与R 串联,电烤箱处于低温挡,由 R 可得,电路的总电阻
1 1 2
U 220V
R =110
I 2A
所以,电阻R 的阻值
1
R RR 11070 40
1 2
U2
(3)闭合开关S 1 、S 2 ,只有电阻R 1 的简单电路,电路的总电阻较小,由P= R 可知电路的功率较大,处于
高温档。高温挡的电功率
U2
220V2
P 1210W
高 R 40Ω
1
(4)电能表的表盘转25转,电流通过电烤箱做的电功
25r 1
W = kWh
3000r/(kWh) 120
电烤箱的实际电功率为
1
kWh
W 120
P =1kW=1000W
t 30
h
3600
实际电压为
U PR 1000W40Ω 200V
1
3. (2023内蒙古通辽)小华家有一个标有“220V 2200W”的即热式水龙头,在使用时发现不能满足家
人对冬夏两季水温的需求,于是他增加了两个相同的发热电阻R和两个指示灯(指示灯电阻不计),设
R S
计了如图甲所示的电路进行改进,其中 0为改进前水龙头的发热电阻,开关 1可以同时与a、b相连
或只与c相连,使其具有两档工作状态(忽略发热电阻阻值的变化)。
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R
(1)请求出 0的阻值;
(2)改进前,小华关闭家中其他电器,只让该水龙头工作,发下家中电能表(如图乙所示)1min转20r,
请求出此时该水龙头的实际功率;
(3)改进后,水龙头正常工作时两档电功率之比为4∶1,请求出正常工作时高温档的电功率。
【答案】(1)22Ω;(2)2000W ;(3)4400W
【解析】
U2
P
(1)根据 可得,R 的阻值为
R
0
U2 (220V)2
R 22Ω
0 P 2200W
额
(2)根据图乙可知,当电能表转600r时,消耗的电能为1kWh,当转20r时,消耗的电能为
20r 1
W 1kWh kWh
600r 30
则此时该水龙头的实际功率为
1
kWh
W 30
P 2kW 2000W
实 t 1
h
60
(3)由电路图可知,将开关S与a、b相连时,电阻R与R 并联,电阻较小,根据
0
U2
P UI
R
可知,此时电路的总功率最大,水龙头处于高温状态,由电路图可知,将开关S与c相连时,R与R 串联,
0
总电阻较大,总功率较小,水龙头处于低温状态,因为水龙头分别处于高温挡与低温挡时,两档电功率
之比为4∶1,则有
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U2
P PP 2200W
高 R 0 R
U2 U2
P
低 RR R22
0
由于水龙头分别处于高温挡与低温挡时,两档电功率之比为4:1,可得
4U2 U2
2200W
R22 R
解得
R22Ω
则高温挡时的电功率为
U2 (220V)2
P PP 2200W 2200W 4400W
高 R 0 R 22Ω
R
答:(1) 0的阻值为 22Ω ;
(2)该水龙头的实际功率为2000W ;
(3)正常工作时高温档的电功率为4400W。
4. 随着国家经济的发展,人民生活水平不断提高,越来越多的电器设备进入老百姓家中,极大地方便
了人们的日常生活。次仁同学发现家中电饭煲的铭牌信息模糊不清,如图(甲)所示,简化电路图如图
(乙)所示,当饭做好后电饭煲自动进入保温状态,他想利用在学校学到的物理知识对电饭煲进行研究
(1)根据电路图分析,开关断开时,电饭煲处于_______(选填“保温”或“加热”)状态;
(2)求电饭煲保温时的电功率;
(3)电饭煲接通电源即开始加热,10min后进入保温状态。图(丙)为次仁家的电能表,那么电能表转动
100转所提供的电能可以让电饭煲正常工作多长时间?
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【答案】(1)保温 (2)80W (3)681.8s
U2
P
【解析】(1)由图乙知,当开关断开时,电阻R ,R 串联,电阻中总电阻最大,由 知,此时电饭
1 2 R
煲处于保温状态。
R R
R
(2)当开关闭合时, 2被短路,电路中只有 1接入电路,此时电饭煲处于加热状态,则 1的阻值为
U2 220V2
R 55Ω
1 P 880W
加
处于加热状态时,电路中的总电阻为
R R R 550Ω55Ω605Ω
总 1 2
则电饭煲的保温功率为
U2 220V2
P 80W
保 R 605Ω
总
(3)电能表转动100转时,用电器所消耗的电能为
n 100 1 1
W kWh kWh kWh 3.6106J 6105J
N 600 6 6
W
由P 可得这些电能可以让电饭煲正常工作时间
t
W 6105J
t 681.8s
P 880W
5.(2023甘肃威武) 如图甲所示为小艺同学家的电中药壶,有“猛火”和“文火”两个挡位,工作电
路简化为图乙所示,其中S'为挡位开关,R、R 为发热电阻(假定工作时电阻不变),A、B为阻值可忽略
1 2
不计的指示灯。当电中药壶处于猛火挡时,红灯亮;处于文火挡时,绿灯亮。已知电中药壶额定电压为
220V,猛火挡的额定功率为2420W,R 的阻值为180Ω。
2
(1)判断A灯是______(选填“红灯”或“绿灯”),你的判断依据是什么?
(2)求电中药壶“文火”挡的额定功率?
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(3)某天用电高峰时,小艺用电中药壶帮奶奶熬药,为了计算家里电路的实际电压,她关了家里其它用
电器,只将电中药壶调到猛火挡上,电中药壶工作1min,电能表(如图丙所示)的电能表表盘转了100
转,由此她计算出家庭电路的实际电压是多少?
【答案】 (1)红灯 见解析 (2) 242W (3) 200V
【解析】(1)由电路图知,当开关S闭合,S'打至触点N时,电路为R 和指示灯A的串联电路,此时电路
1
U2
P
中阻值较小,由 可知,此时电路功率较大,则电中药壶处于猛火挡,此时红灯亮,故A灯是红
R
灯。
U2
P
(2)由题意可知,猛火挡的额定功率为2420W,由 可得,电阻R 的阻值为
R 1
U2 220V2
R 20
1 P 2420W
猛火
当开关S闭合,S'打至触点M时,电路为两电阻和指示灯B的串联,此时电路中阻值较大,功率较小,电
中药壶处于文火挡,故电中药壶文火挡的额定功率为
U2 220V2
P 242W
文火 R 20180
总
(3)由电能表表盘上的信息可知,电中药壶消耗的电能为
1kWh 1
W 100r kWh 1.2105J
3000r 30
故电中药壶的实际功率为
W 1.2105J
P 2000W
t 60s
U2
P
由 可得,电中药壶的实际电压为
R
U PR 2000W20Ω 200V
6. 如图甲所示,是某种具有高、低温两挡的电烘箱内部的简化电路图,它的加热电阻是R 和R,额定
1 2
电压是220V,R 的电阻为180Ω,当闭合S、断开S 时,为低温挡,电烘箱低温挡的额定功率为220W。求:
2 1 2
(1)低温挡正常工作时,电路中的电流;
(2)加热电阻R 的阻值;
1
(3)有一次,晶晶同学发现,电烘箱内温度比正常工作时低,她猜想可能是因为其工作时实际电压偏低
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所致。于是,她关闭家里所有用电器,只让电烘箱以高温挡工作,发现在1分钟内电能表的转盘转了10
转。电能表的铭牌如图乙所示,请通过计算判断,晶晶同学的猜想是否正确。(不考虑电阻值随温度的
变化)
【答案】(1)1A;(2)40Ω;(3)晶晶同学的猜想是正确的,计算过程见解析。
【解析】(1)当闭合S、断开S 时,为低温挡,此时R、R 串联,电烘箱低温挡的额定功率为220W,根据
1 2 1 2
P=UI可知,低温挡正常工作时,电路中的电流为
P 220W
I 低 1A
U 220V
(2)当闭合S、断开S 时,为低温挡,此时R、R 串联,电路中电流为1A,则电路中的总电阻为
1 2 1 2
U 220V
R 220
总 I 1A
由题意可知,R 的电阻为180Ω,根据串联电路电阻规律可知,电阻R 的阻值为
2 1
R=R -R=220Ω-180Ω=40Ω
1 总 2
(3)由电路图可知,当S、S 都闭合时,R 被短路,电路是关于R 的简单电路,此时电阻较小,为高温挡。
1 2 2 1
只让电烘箱以高温挡工作,在1分钟内电能表的转盘转了10转,消耗的电能为
n 10r 1
W kWh
N 600r(/ kWh) 60
高温挡工作时的实际功率为
1
kWh
W 60
P 1kW 1000W
实 t 1
h
60
实际电压为
U P R 1000W40 200V
实 实 1
由于220V<220V,所以晶晶同学 的猜想是正确的。
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