Question

如圖所示，是小媛同學家所用電能表的表盤，下表是他家主要用電器的額定功率．請根據所給信息解答下列問題：

用電器	白熾燈10盞	電熱水壺	電視機	空調機
額定功率	每盞60W	1000W	150W	1200W

（1）這些用電器在家庭電路中的連接方式．
（2）為保證電能表穩定、精確地工作，通過計算回答小媛家的這些用電器是否可以同時使用．
（3）電熱水壺正常工作時，發熱板的電阻是多少？
（4）經過查閱資料，小媛了解到60W的白熾燈和11W的節能燈照明亮度相同，她建議爸爸將白熾燈全部換成節能燈．試計算換成節能燈后，若平均每天使用3h，則每月（按30天計算）可節約電能多少kW?h？

Answer 1

解：（1）根據串聯和并聯的特點，我們可以知道，并聯時各用電器兩端電壓相等，如果串聯的話 電路中的總電流會過大，根據焦耳定律會產生大量的熱導致火災 而并聯不會發生類似情況，因為并聯電壓相等，并且串聯電路中，必須全部工作才能工作有一個不工作就全部不能工作，所以，我們家用電器的連接方式是并聯．
答：這些用電器在家庭電路中的連接方式是并聯．
（2）根據電功率公式P=UI，通過看圖知道電表的額定電壓和電流，所以：P_表=U_額I=220V×10A=2200W；
P_總=10P_燈+P_壺+P_視+P_空=60W×10+1000W+150W+1200W=2950W，
∵P_總＞P_表
∴所以不能同時使用．
答：小媛家的這些用電器不可以同時使用．
（3）∵P=UI、I=，
∴P=，
∴R==48.4Ω
答：發熱板的電阻是48.4Ω．
（4）∵P_白=60W=0.06kW，P_節=11W=0.011kW，
t=3h×30=90h，
由P=變形，得W=Pt，
一個月節約的電能是：
W=Pt=（0.06kW-0.011kW）×10×3×30h=44.1kW?h，
答：每月（按30天計算）可節約電能44.1kW?h．
分析：本題從并聯和串聯的特點來分析判斷這些家用電器的連接方式；通過電表給出的數據計算電表所承受的最大的電功率，然后計算出小媛家所用電器的功率和二者比較得出結果；根據歐姆定律可以計算電熱水壺發熱板得電阻；利用電功公式P=，計算白熾燈和節能燈的電功進行比較，計算出節約的電能．
點評：本題考查知識點多，其中有串并聯電路的知識、電功的計算、歐姆定律的應用，還考查了學生對電能表參數的理解和電能的計算．主要是考查學生對個公式的應用能力和對各公式的計算能力．