Question

家用電器工作時的電壓往往達不到額定電壓，致使實際功率小于額定功率．小明在家做了如下實驗：首先，查看自己家的電能表，表上標有“1920r/kW?h”字樣；隨后，關閉了家中所有用電器，只讓一只標有“220V、1210W”的電水壺盛滿水持續工作，與此同時，觀察到電能表轉盤3分鐘轉過96圈，設電水壺中的電阻絲阻值保持不變，求：
（1）電水壺中的電阻絲阻值R； 
（2）電水壺3分鐘消耗的電能W；
（3）小明家此時的實際工作電壓U實．

Answer 1

（1）由P_額=

U 2額

R

得：電水壺的電阻R=

U 2額

P

=

(220V)2

1210W

=40Ω；
（2）電水壺在3min內消耗的電能：W=

96r

1920r/kW?h

=0.05kW?h=1.8×10⁵J；
（3）電水壺的實際電功率：P_實=

W

t

=

1.8×105J

3×60s

=1000W；
由P=

U2

R

即 U=

PR

得：
該同學家的實際電壓：U_實=

P實?R

=

1000W×40Ω

=200V．
答：（1）電水壺中的電阻絲阻值為40Ω；
（2）電水壺3分鐘消耗的電能為1.8×10⁵J；
（3）小明家此時的實際工作電壓為200V．