九年級物理上冊 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，就會發(fā)現它有別樣的功能，如測用電器消耗的實際功率、用電器兩端的實際電壓……就會變成考查同學們創(chuàng)新思維能力、應用物理知識解決實際問題能力的一道道靚題。 功能一、直接求某段時間內用電器消耗的電能 例1 某市居民生活用電電價是每度電0.5元，小新家5月初和5月底電能表的示數如圖1所示，則小新家5月份電費為 元。 5月初 5月底 圖1 電能表 3000R/kW?h 2 0 2 1 電能表 3000R/kW?h 3 2 2 1 0 20 7 2 2 kW?h 720r/(kW?h) 220V 1 0A 50Hz 圖2 解析 電能表最后一位是小數。小新家5月份家用電器消耗電能是月底電能表的示數與月初電能表的示數之差，故有：322.1 kW?h－202.1kW?h=120kW?h，他家5月份電費為：0.5元/kW?h120kW?h=60元。 答案 60 功能二、配合鐘表測用電器消耗的實際功率 例2 一天晚上，小華在爺爺家發(fā)現爺爺家的電能表在10min內轉了60轉。如圖2所示，小華利用物理課上學到的知識，計算出了此時爺爺家用電器的總功率為 kW。如果當地家庭用電的收費標準是0.5元/kW?h。假設爺爺家平時用電時，用電器的總功率和此時總功率相同，平均每天用電4h，一個月按30天計算，爺爺家一個月的電費是 元。 解析 10min內轉了60轉，家用電器消耗的電能為：W= =kW?h=3105J，故用電器的總功率是：P===500W=0.5 kW。 30天消耗電能為：W實=Pt=0.5 kW4h30=60kW?h，他家5月份電費為：0.5元/kW?h60kW?h=30元。 答案 0.5 30 功能三、配合鐘表測用電器兩端的實際電壓 例3 小明和媽媽一起去商場選購了“亞米牌”全自動豆?jié){機，回到家，他馬上閱讀了使用說明書，了解了豆?jié){機的主要結構（如圖3甲）、使用方法及注意事項，并觀察了豆?jié){機銘牌（如圖3乙）。 乙 型 號：Ya-B71 額定電壓：220V 頻 率：50Hz 電機功率：100W 加熱功率：605W 容 量：800mL 圖3 甲 （1）豆?jié){機正常工作電熱絲電阻是多少？ （2）小明想了解家里電路的實際電壓，于是將家里的其它用電器都關閉，他觀察到豆?jié){機的電熱絲工作時，家里標有“2000r/kWh”字樣的電能表轉盤在3min內轉了50轉，則他家電路的實際電壓是多少？（不考慮溫度對電阻的影響） 解析 （1）電熱絲電阻:R= =80Ω； （2）電熱絲3min即0.05h內消耗的電能：W ==0.025 kW?h，電熱絲實際功率：P實=W/t=0.025kW?h/0.05h=500W，由P實= U實2/R可知，他家電路的實際電壓是：U實===200V。 答案 參見解析。 功能四、利用電能表測用電器的工作效率 例4 在研究性學習活動中，幾名同學對家用微波爐的實際功率和加熱效率進行了研究。下表所示為記錄的相關內容。在用微波爐加熱1min內，求： 主要器材 微波爐 電能表 相關資料 額定電壓220V 頻率50Hz 220V 10(20A) 50Hz 600revs/( kW?h) 活動記錄 ① 取質量為250g的水，測得水的初溫為20℃； ②關閉家中其他用電器，只將微波爐接入電路 中，讓其單獨工作； ③讓微波爐給水加熱1min； ④測得電能表的轉盤在這1min內轉了12轉； ⑤加熱1min后，水的溫度達到60℃。 （1）水吸收熱量；已知c水=4.2l03J/（kg℃） （2）微波爐實際消耗的電能； （3）微波爐的實際功率； （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（t－t0）= 4.2103J/（kg℃）0.25kg（60℃－20℃）= 4.2l04J； （2）微波爐實際消耗的電能：E電= =kW?h=3.6106J=7.2104J； （3）微波爐的實際功率P===1200W； （4）微波爐給水加熱的效率為：η===58%。 答案 見解析。