Question

12．小明家有一個標(biāo)有“220V 1100W”的電熱取暖器．在使用電熱取暖器的過程中他發(fā)現(xiàn)，插上電熱取暖器的插頭后，室內(nèi)的電燈就變暗了．他猜測室內(nèi)電燈變暗的原因可能是電熱取暖器的功率過大．為了進一步驗證這個猜想，他把一個準(zhǔn)確的電能表（如圖所示）接入電路，同時關(guān)閉其它電器，讓電熱取暖器工作，結(jié)果電能表在20分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)了750轉(zhuǎn)、電熱取暖器20分鐘內(nèi)消耗了1.08×10⁶J的能量；如果不計各種能量的損失，這些能量相當(dāng)于完全燃燒43.2g的標(biāo)準(zhǔn)煤．（q_{標(biāo)準(zhǔn)煤}=2.5×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）家庭電路中，用電器是并聯(lián)的，理想狀態(tài)下，并聯(lián)部分的電壓為220V，但實際上輸電線路也要分壓，當(dāng)接入大功率用電器時，電路中的電流變大，使得干路中的電流變大，從而使得線路分壓變大，也就使得并聯(lián)支路兩端的電壓變小，據(jù)此猜想；
（2）由電能表銘牌可知，每消耗1kW•h的電能，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過2500轉(zhuǎn)，根據(jù)電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的圈數(shù)可以求出用電器消耗的電能；不計各種能量的損失，即Q_放=W，再利用Q_放=mq求需要燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤的質(zhì)量．

解答 解：
（1）家庭電路中，當(dāng)接入大功率用電器時，由I=$\frac{P}{U}$可知，電路中的電流過大，而用電器是并聯(lián)的，使得干路中的電流變大，從而使得線路分壓變大，也就使得并聯(lián)支路兩端的電壓變小，燈兩端的電壓變小、燈變暗；所以猜想：室內(nèi)電燈變暗的原因可能是：電熱取暖器的功率過大；
（2）用電器工作20min消耗的電能：
W=$\frac{750}{2500}$kW•h=0.3kW•h=0.3×3.6×10⁶J=1.08×10⁶J；
由題知，Q_放=W=1.08×10⁶J，
由Q_放=mq得需要燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤的質(zhì)量：
m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.08×1{0}^{6}J}{2.5×1{0}^{7}J/kg}$=0.0432kg=43.2g．
故答案為：電熱取暖器的功率過大；1.08×10⁶；43.2．

點評 本題考查了電功率用電器使用對電路的影響、電能和熱量的計算，知道電能表銘牌的含義是計算電能的關(guān)鍵．