Question

6．小明家有额定功率均为40W的电风扇和白炽灯，它们正常工作相同的时间，白炽灯产生热量多，小明家还有一个“220V，1500W”的电热水器，将其单独连接在电路中，发现电能表（如图所示）上的铝盘121s内转了125转，电热水器消耗了1.5×10⁵J的电能，他家的实际电压为200V．（电热水器内阻丝的阻值不变）

Answer 1

分析 ①根据电风扇和白炽灯这两种用电器工作时的能量转化情况分析判断．
②从表盘中可得，电能表转3000转消耗的电能为1KW•h，从而可以计算出电能表的铝盘转125转消耗的电能．
③知道电热水器的额定电压和额定功率，可利用公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$计算出电热水器的电阻，又知道工作时间，可利用公式P=$\frac{W}{t}$计算出电热水器的实际功率，最后再利用公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$计算出实际电压．

解答 解：
①电风扇在工作时消耗电能，大部分转化为机械能，少部分转化为内能，而日光灯工作时把电能转化光能和内能；
故在电功率相同、通电时间相同时，白炽灯工作时把电能转化为内能多，产生的热量多．
②电能表转3000转消耗的电能为1kW•h，
电能表的铝盘转125转消耗的电能为：
W=$\frac{125r}{3000r/kW•h}$=$\frac{1}{24}$kW•h=1.5×10⁵J．
③电热水器的额定电压和额定功率为U=220V，P=1500W，
电热水器的电阻为：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{1500W}$=$\frac{484}{15}$Ω，
已知t=121s，
电热水器的实际功率为：
P_实=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.5×1{0}^{5}J}{121s}$=$\frac{1.5×1{0}^{5}}{121}$W，
则U_实²=P_实R═$\frac{1.5×1{0}^{5}}{121}$W×$\frac{484}{15}$Ω=40000V²，
解得实际电压：
U_实=$\sqrt{40000{V}^{2}}$=200V．
故答案为：白炽灯；1.5×10⁵；200．

点评 本题考查了对电热水器铭牌的认识，以及电热水器实际功率和实际电压的计算，关键是公式变形的理解和应用，知识点多、综合性强，属于难题．