Question

18．小明家有額定功率均為40W的電風(fēng)扇和白熾燈，它們正常工作相同的時(shí)間，白熾燈產(chǎn)生熱量多，小明家還有一個(gè)“220V 1500W”的電熱水器，將其單獨(dú)連接在電路中，發(fā)現(xiàn)電能表（如圖所示）上的鋁盤121s內(nèi)轉(zhuǎn)了125轉(zhuǎn)，電熱水器消耗了1.5×10⁵J的電能，他家的實(shí)際電壓為200V．（電熱水器內(nèi)電阻絲的阻值不變）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電風(fēng)扇和白熾燈這兩種用電器工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化情況分析判斷；
（2）從表盤中可得，電能表轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)消耗的電能為1kW•h，從而可以計(jì)算出電能表的鋁盤轉(zhuǎn)125轉(zhuǎn)消耗的電能，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電熱水器的電阻，利用W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t求出他家的實(shí)際電壓．

解答 解：（1）電風(fēng)扇在工作時(shí)消耗電能，大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，少部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而白熾燈工作時(shí)把電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以在電功率相同、通電時(shí)間相同時(shí)，白熾燈工作時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能多，產(chǎn)生的熱量多；
（2）因電能表轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)消耗的電能為1kW•h，
所以，電能表的鋁盤轉(zhuǎn)125轉(zhuǎn)消耗的電能：
W=$\frac{125}{3000}$kW•h=1.5×10⁵J，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，電熱水器的電阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{1500W}$=$\frac{484}{15}$Ω，
由W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t可得，他家的實(shí)際電壓：
U_實(shí)=$\sqrt{\frac{WR}{t}}$=$\sqrt{\frac{1.5×1{0}^{5}J×\frac{484}{15}Ω}{121s}}$=200V．
故答案為：白熾燈；1.5×10⁵；200．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功的實(shí)質(zhì)和電功的計(jì)算和電功公式的靈活運(yùn)用，關(guān)鍵是電能表參數(shù)含義的掌握與應(yīng)用．