九年級(jí)物理上冊(cè) 第十五章《電能與電功率》功能多多的“電能表” （新版）粵教滬版.doc

功能多多的“電能表”電能表具有測(cè)量用電器消耗電能多少的功能，但若把它的功能稍加拓展、演變，就會(huì)發(fā)現(xiàn)它有別樣的功能，如測(cè)用電器消耗的實(shí)際功率、用電器兩端的實(shí)際電壓就會(huì)變成考查同學(xué)們創(chuàng)新思維能力、應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題能力的一道道靚題。功能一、直接求某段時(shí)間內(nèi)用電器消耗的電能例1 某市居民生活用電電價(jià)是每度電0.5元，小新家5月初和5月底電能表的示數(shù)如圖1所示，則小新家5月份電費(fèi)為 元。5月初 5月底圖1電能表3000R/kWh 2021電能表3000R/kWh 3221020722kWh720r/(kWh)220V 1 0A 50Hz圖2解析 電能表最后一位是小數(shù)。小新家5月份家用電器消耗電能是月底電能表的示數(shù)與月初電能表的示數(shù)之差，故有：322.1 kWh202.1kWh=120kWh，他家5月份電費(fèi)為：0.5元/kWh120kWh=60元。答案 60功能二、配合鐘表測(cè)用電器消耗的實(shí)際功率例2 一天晚上，小華在爺爺家發(fā)現(xiàn)爺爺家的電能表在10min內(nèi)轉(zhuǎn)了60轉(zhuǎn)。如圖2所示，小華利用物理課上學(xué)到的知識(shí)，計(jì)算出了此時(shí)爺爺家用電器的總功率為 kW。如果當(dāng)?shù)丶彝ビ秒姷氖召M(fèi)標(biāo)準(zhǔn)是0.5元/kWh。假設(shè)爺爺家平時(shí)用電時(shí)，用電器的總功率和此時(shí)總功率相同，平均每天用電4h，一個(gè)月按30天計(jì)算，爺爺家一個(gè)月的電費(fèi)是 元。解析 10min內(nèi)轉(zhuǎn)了60轉(zhuǎn)，家用電器消耗的電能為：W= =kWh=3105J，故用電器的總功率是：P=500W=0.5 kW。30天消耗電能為：W實(shí)=Pt=0.5 kW4h30=60kWh，他家5月份電費(fèi)為：0.5元/kWh60kWh=30元。答案 0.5 30功能三、配合鐘表測(cè)用電器兩端的實(shí)際電壓例3 小明和媽媽一起去商場(chǎng)選購(gòu)了“亞米牌”全自動(dòng)豆?jié){機(jī)，回到家，他馬上閱讀了使用說(shuō)明書，了解了豆?jié){機(jī)的主要結(jié)構(gòu)（如圖3甲）、使用方法及注意事項(xiàng)，并觀察了豆?jié){機(jī)銘牌（如圖3乙）。乙型 號(hào)：Ya-B71額定電壓：220V頻 率：50Hz電機(jī)功率：100W加熱功率：605W容 量：800mL圖3甲（1）豆?jié){機(jī)正常工作電熱絲電阻是多少？（2）小明想了解家里電路的實(shí)際電壓，于是將家里的其它用電器都關(guān)閉，他觀察到豆?jié){機(jī)的電熱絲工作時(shí)，家里標(biāo)有“2000r/kWh”字樣的電能表轉(zhuǎn)盤在3min內(nèi)轉(zhuǎn)了50轉(zhuǎn)，則他家電路的實(shí)際電壓是多少？（不考慮溫度對(duì)電阻的影響）解析 （1）電熱絲電阻:R= =80； （2）電熱絲3min即0.05h內(nèi)消耗的電能：W =0.025 kWh，電熱絲實(shí)際功率：P實(shí)=W/t=0.025kWh/0.05h=500W，由P實(shí)= U實(shí)2/R可知，他家電路的實(shí)際電壓是：U實(shí)=200V。答案 參見解析。功能四、利用電能表測(cè)用電器的工作效率例4 在研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中，幾名同學(xué)對(duì)家用微波爐的實(shí)際功率和加熱效率進(jìn)行了研究。下表所示為記錄的相關(guān)內(nèi)容。在用微波爐加熱1min內(nèi)，求：主要器材微波爐電能表相關(guān)資料額定電壓220V頻率50Hz220V 10(20A)50Hz 600revs/( kWh)活動(dòng)記錄 取質(zhì)量為250g的水，測(cè)得水的初溫為20；關(guān)閉家中其他用電器，只將微波爐接入電路中，讓其單獨(dú)工作；讓微波爐給水加熱1min；測(cè)得電能表的轉(zhuǎn)盤在這1min內(nèi)轉(zhuǎn)了12轉(zhuǎn)；加熱1min后，水的溫度達(dá)到60。 （1）水吸收熱量；已知c水=4.2l03J/（kg） （2）微波爐實(shí)際消耗的電能；（3）微波爐的實(shí)際功率；（4）微波爐給水加熱的效率。(精確到1%)解析 （1）水吸收熱量：Q吸=cm（tt0）= 4.2103J/（kg）0.25kg（6020）= 4.2l04J；（2）微波爐實(shí)際消耗的電能：E電= =kWh=3.6106J=7.2104J；（3）微波爐的實(shí)際功率P=1200W；（4）微波爐給水加熱的效率為：=58%。答案 見解析。