□李维
一块电能表,处处少不了
□李维
众所周知,装在千家万户的电能表是用来测量电能的仪表,又称电度表、火表.但是在物理学中利用电能表还可以计算电功和电功率等相关物理量,因此,考题中经常出现考查对电能表的规格、铭牌的认识和相关的计算.此外,还有结合电能表的参数判别多个用电器能否同时使用(计算最大电流)或者计算能同时工作的用电器的最大功率等一些常见的问题.这些都值得同学们在平时的学习中去关注和思考.
例1(2015·阜新)小明家电能表5月初读数如图1所示,6月初读数是,这个月用电_________度,阜新地区每度电的电费是0.5元,则小明家这个月应交电费元.
图1
解析:每月的用电量等于月末电能表示数与月初示数之差,最后一位是小数位,单位是kW·h.再根据单价可计算电费的多少.
这个月小明家里用电量为W= 394.5kW·h-314.5kW·h=80kW·h= 80度;应交电费为80度×0.5元/度= 40元.
答案:80;40
点拨:本题考查了电能表的读数、电费的计算,这不仅是初中物理学习的需要,也是日常生活需要我们掌握的一项基本技能,所以请同学们务必熟练掌握.
例2(2015·遵义)某电子式电能表表盘上标有“3000imp/(kW·h)”字样[“3000imp/(kW·h)”指接在这个电能表上的用电器每消耗1kW·h的电能,电能表上的指示灯闪烁3000次],现将若干盏规格都为“220V 20W”的节能灯接在该电能表上一起正常工作15min,电能表的指示灯闪烁了135次,这些节能灯消耗的电能为_______J,接入的节能灯共有_______盏.
解析:节能灯消耗的电能为
故总功率为
接入节能灯的盏数为
答案:1.62×105;9
点拨:此题主要考查同学们对于电能表参数和电功率、电能的理解与掌握.在理解电能表相关参数的物理意义的基础上,根据电能表的转盘转动圈数计算用电器实际消耗的电能和实际功率也是一项必备的技能.
例3(2015·邵阳)小丽同学家电饭煲上的铭牌模糊不清,她想利用标有“3000revs/(kW·h)”字样的电能表测量电饭煲的功率.她断开家中的其他电器,只将电饭煲接入电路,测得该电能表转盘在1min内转了50圈,则电饭煲的功率是_________W.
答案:1000
点拨:同学们要在生活实践中去观察体验电能表铝盘转动的快慢跟用电器电功率的关系,学会区分用电器的额定功率与实际功率的关系.
例4某家庭电路中电能表的表盘上标有“10(20)A”字样,现有5盏40W的电灯、一台100W的电视机、一台1000W的空调,若让这些用电器同时连续工作10h,总共耗电______kW·h;该家庭电路______(填“能”或“不能”)允许再安装一台1500W的电热水器.
解析:(1)先计算家中用电器的总功率P=40W×5+100W+1000W= 1300W=1.3kW,则总共消耗电能W= Pt=1.3kW×10h=13kW·h;
(2)再安装一台1500W的电热水器时求出总功率,与电能表正常工作时允许的最大功率比较.
总功率P总=P+P热=1300W+ 1500W=2800W,电能表正常工作时允许的最大功率Pmax=UImax=220V× 20A=4400W,则P总<Pmax,所以能安装.
答案:13;能
点拨:本题考查了电功和电功率公式的灵活应用,关键是比较同时工作的用电器的电流之和与电能表允许的最大电流即可作出判断.