Question

15．一般地說，用電器的工作電壓并不等于額定電壓．家庭里通常不備電壓表，但可以借助電能表測(cè)出用電器的實(shí)際工作電壓．現(xiàn)在電路中只接入一個(gè)電熱水壺，壺的銘牌和電能表的銘牌分別如圖所（a）和（b）所示．測(cè)得電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過125轉(zhuǎn)的時(shí)間為121秒，求：
（1）此電熱水壺的電阻是多少
（2）此時(shí)加在電熱水壺上的實(shí)際電壓．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電熱水壺的額定電壓和額定功率求出電熱水壺的電阻；
（2）根據(jù)電能表每消耗1kw•h的電能，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)3000r，求出轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過125轉(zhuǎn)消耗的電能；再利用P=$\frac{W}{t}$求出電熱水壺的實(shí)際功功率；并結(jié)合功率的變形公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$即可求出電熱水壺兩端的實(shí)際電壓．

解答 解：（1）設(shè)電熱水壺的電阻為R
則R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{22{0}^{2}}{1500}$Ω=$\frac{484}{15}$Ω                        
（2）121秒內(nèi)，電能熱水壺所做的電功：
$W=\frac{125}{3000}×1kWh=\frac{125}{3000}×1000×3600J=1.5×1{0}^{5}J$
電熱水壺的實(shí)際功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.5×1{0}^{5}}{121}W=1240W$
由：$P′=\frac{U{′}^{2}}{R}$
解得：
U=$\sqrt{P′R}=\sqrt{1240×\frac{484}{15}}V=200V$
答：（1）此電熱水壺的電阻是$\frac{484}{15}$Ω；
（2）此時(shí)加在電熱水壺上的實(shí)際電壓為200V．

點(diǎn)評(píng) 本題考查消耗電能、電阻、實(shí)際功率、實(shí)際電壓等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，要理解電能表參數(shù)的物理意義，學(xué)會(huì)從題目所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)．