九上科学专题辅导十四:电能表的参数及其相关计算(含答案)

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九上科学专题辅导十四:电能表的参数及其相关计算(含答案)

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九上科学专题辅导十四:电能表的参数及其相关计算(答案版)
◆经典题型
一、基础读数与电费计算
例1:答案:108kWh 59.4元
解析:要解决这个问题,需分两步计算:先求5月份用电量,再计算电费。
步骤1:确定5月底电能表读数。由图可知,5月底读数为932.6kwh。
步骤2:计算5月份消耗的电能 = 月末读数 - 月初读数 = 932.6kwh - 824.6kwh = 108kWh
步骤3:计算5月份电费。电费 = 用电量×单价 = 108kWh×0.55元/kwh = 59.4元
点评:这是最基础的题型,主要考查电能表的正确读数方法以及简单的乘法计算。计算用电量:某段时间内消耗的电能,等于月末电能表的示数减去月初的示数(注意:电能表读数最后一位通常是小数位)。计算电费:将计算出的用电量(单位:kwh,俗称“度”)乘以当地的电价单价,即可得出应交的电费。
二、利用转盘转数或脉冲次数求电能与功率
例2:答案:D
解析:求消耗的电能:W= = 0.2kwh
计算总功率:P = W/t = = 1.2kw = 1200W
点评:此题是电能表测功率的“教科书级”基础题,虽然计算简单,但陷阱极多,非常适合作为“避坑训练”的素材。重点在于理解电能表铭牌参数(如600r/kwh)的物理意义,即每消耗1kwh的电能,转盘转动的圈数为600r。
3、求电路最大接入功率
例3:答案:不能接入一个1000W的微波炉
解析:电能表参数为220V 10(20)A,表示额定电压为220V,额定最大电流为20A。
最大总功率为:Pmax = 220V×20A = 4400W
Pmax = 220V×20A = 4400W
家中已有2000W的空调和1500W的电热水器在工作,
总功率为:2000W + 1500W = 3500W
剩余可承受的功率为:4400W - 3500W = 900W
因为剩余可承受的功率只有900W,不足以支持1000W的电器,因此,不能接入一个1000W的微波炉。
点评:此题目主要考查电能表允许通过的最大电流和最大总功率,通常结合家庭电路的实际情境。考查从“10(20)A”中准确挑出计算最大功率所需的 20A(而不是10A)。总功率的叠加:理解家庭电路中各用电器是并联的,总功率等于各用电器功率之和。安全用电的物理边界:建立“实际总功率≤允许最大功率”的安全意识。
4、与电功率结合的综合计算
例4:答案:(1)0.1kwh 1000W (2)200V
解析:
(1)1600imp/kWh表示电能表指示灯每闪烁1600次,电路消耗的电能为1kWh,电能表的指示灯闪烁160次消耗的电能为:W = = 0.1kwh;
电热水器的实际功率:P = W/t = = 1000w
(2)因为电热水器的额定电压和额定功率分别为U额 =220V,P额 =1210W, 由P = U2/R可得,电热水器的电阻为:R = U额2/P额 = (220V)2/1210w =40Ω
由P = U2/R可得:U2 = PR = 1000w×40Ω,
解得实际电压:U实=200V。
答:(1)电热水器工作6min消耗的电能为0.1kwh;实际功率为1000W;
(2)该电路的实际电压是200V。
点评:此题是初中电学非常经典“逆向推导综合题”的综合题。即“电能表测实际功率 + 反推实际电压”逻辑链条很完整。一层层往核心挖:从现象(闪烁次数)→ 到本质(实际功率)→ 到根源(实际电压)。这种题在中考里通常作为填空题的压轴或计算题的第一问,区分度极高。
◆强化训练
1--5 B D D C D 6--10 C D B C B
11.4400 1 变小
12.8800 325.6
13.(1)0.1 (2)300
14.11 36
15.(1)红灯
解:(2)电中药壶的额定电压为220V,猛火挡的额定功率为1210W,则R1的阻值是:
R1=U2/P1=(220V)2/1210w=40Ω
文火挡的总功率是:P文=U2/R总=(220V)2/(40Ω+360Ω)=121w
(3)实际电压是198V时,有:P实=U实2/R1=(198V)2/40Ω=980.1w
W =P实t=980.1w×2×60s=117612J=0.03267kwh
N=0.03267kwh×3000r/kwh=98
16.解:(1) W=P×t=0.6kW×5h/60 = 0.05kwh
闪烁次数:n= W×N = 0.05kwh×1200imp/kwh = 60次
(2)求阶梯电费:
第一档(0-200度):200度×0.55元/度=110元
第二档(超过部分):(250 200)度×0.60元/度= 30元
总电费:110元+30元=140元。
17.解:计算如下:
W= = 0.05kwh
P = W/t = = 3kw = 3000W
小华的计算正确,但普通电饭煲功率通常在800W-1200W之间。那他实验操作可能出现的错误是:
错误1:家里没断开其他大功率电器(如空调、热水器),电能表测的是总功率。
错误2:电能表参数看错了(比如实际是3000,看成了1000)。
错误3:计时不准,实际时间远大于1分钟。
错误3:转数记错,实际转盘在1min内转了远小于50转。
18.解:(1)P总=2×1.2kw+3.0kw+2.1kw+1.2kw+0.5kW=10.4kw
(2)I=P/U=10400/220≈47.3 A
(3)原表最大电流40 A < 47.3 A ,所以不满足;
需换 ≥ 50 A 表(如“220 V 15(50) A”或“20(50) A”)
(4)建议:① 空调夏季设定温度不低于26℃;
② 电热水器启用峰谷电价时段加热;
③ 选用一级能效电器;
④ 养成“不用即断电”习惯(尤其待机电器)。
19. 解:(1)热水器消耗的电能:W= = 1kwh/9 = 4×105J;
热水器的实际功率:
P实= W/t = 4×105J/400s = 1000W;
(2)得热水器电热丝的电阻值为:
R= U2/P额 =(220V)2/1210W = 40Ω,
热水器电热丝的阻值不变,
得热水器两端的实际电压:
U实2=P实R = 1000W×40Ω 得:U实 = 200V;
(3)此时通过热水器的电流:
I实 = U实/R = 200V/40Ω = 5A;
由欧姆定律可知电路的总电阻:
R总 = U/I = 220V/5A = 44Ω,
输电线的电阻为R线=R总-R=44Ω-40Ω=4Ω
答:(1)热水器的实际功率为1000W。
(2)热水器两端的实际电压为220V。
(3)供电站距他家输电线路上的电阻为4Ω。九上科学专题辅导十四:电能表的参数及其相关计算(教师版)
◆知识梳理
一、认识电能表的参数(以右图为例)
1、额定电压:220V
意义:表示该电能表应该接在 220V 的家庭电路中使用。
考点:在计算电路允许的最大总功率时,公式P=UI 中的U 必须代入220V。
2、标定电流(额定最大电流):10A(40A)
意义:标定电流也叫基本电流,是确定电能表有关特性的电流值。额定最大电流表示该电能表允许通过的最大电流。
考点(求最大总功率):计算家庭电路能同时使用的用电器最大总功率时,必须使用括号内的最大最大电流(40A),而不是括号外的10A。I最大=220V×20A=4400W
注:若没有标注额定最大电流,一般取标定电流的2倍为额定最大电流。
3、转盘常数:3000r/(kwh)
意义:表示用电器每消耗 1kwh(1度电)的电能,电能表的转盘会转动 600圈。
考点:如果题目告诉你转盘转了n 圈,那么用电器消耗的电能为:W= (其中N为铭牌上的参数)
3、读数窗口:kwh
意义:表示电能表的计量单位是千瓦时(俗称“度”)。
读数规则:电能表的示数通常有5位数字,最后一位是小数位(通常用红色框标出,或者与其他数字有明显的小数点分隔)。某段时间内消耗的电能 = 月末读数 - 月初读数。
二、用电能表测电功率
用电能表测量用电器的实际电功率,是初中物理非常经典且实用的实验方法。它的核心原理依然是电功率的定义式:P=W/t。具体的操作步骤和计算方法如下:
1、核心操作步骤:
(1)断开其他用电器:为了保证测量的准确性,必须将家里其他所有用电器全部关闭,只让待测的那个用电器(比如一个电热水壶)单独工作。
(2)观察并计时:看着电能表的转盘,记录它转动n 圈所经历的时间t(单位通常换算为小时或秒)。
(3)计算电能:W= 算出这段时间内消耗的电能。
(3)计算电功率:P=W/t,即可得出该用电器的实际电功率。
2、两种常用的计算思路
在实际做题或操作中,单位换算是最容易出错的地方。两种最稳妥的计算思路:
思路一:使用“千瓦时(kw·h)”和“小时(h)”(推荐,不易出错)
用公式W = 计算时,将时间t的单位秒换算为小时,用公式P=W/t算出来的单位直接就是kw。如果需w作单位,再乘以 1000 即可。
思路二:使用“焦耳(J)”和“秒(s)”
电能用W = ,先算出多少千瓦时,再乘以3.6×106换算为焦耳,时间t直接用秒,用P=W/t,算出来的单位直接就是瓦特。
◆经典题型
一、基础读数与电费计算
例1:小敏家的电能表4月底的读数为824.6kwh,5月底读数如图所示,则他家5月份用电108kwh。若按居民用电平均电价约 0.55元/kwh计算,小敏家5月份的电费是59.4 元。
答案:108kWh 59.4元
解析:要解决这个问题,需分两步计算:先求5月份用电量,再计算电费。
步骤1:确定5月底电能表读数。由图可知,5月底读数为932.6kwh。
步骤2:计算5月份消耗的电能 = 月末读数 - 月初读数 = 932.6kwh - 824.6kwh = 108kWh
步骤3:计算5月份电费。电费 = 用电量×单价 = 108kWh×0.55元/kwh = 59.4元
点评:这是最基础的题型,主要考查电能表的正确读数方法以及简单的乘法计算。计算用电量:某段时间内消耗的电能,等于月末电能表的示数减去月初的示数(注意:电能表读数最后一位通常是小数位)。计算电费:将计算出的用电量(单位:kwh,俗称“度”)乘以当地的电价单价,即可得出应交的电费。
二、利用转盘转数或脉冲次数求电能与功率
例2:小华观察到家中电能表在10 min内转盘转了120转,已知电能表常数为“600r/kwh”,则此时家中用电器的总功率为( )
A.60W B.120W C.600W D.1200W
答案:D
解析:求消耗的电能:W= = 0.2kwh
计算总功率:P = W/t = = 1.2kw = 1200W
点评:此题是电能表测功率的“教科书级”基础题,虽然计算简单,但陷阱极多,非常适合作为“避坑训练”的素材。重点在于理解电能表铭牌参数(如600r/kwh)的物理意义,即每消耗1kwh的电能,转盘转动的圈数为600r。
3、求电路最大接入功率
例3:电能表“220V 10(20)A”,家中已有2000W的空调和1500W的电热水器在工作,能否再接入一个1000W的微波炉?
答案:不能接入一个1000W的微波炉
解析:电能表参数为220V 10(20)A,表示额定电压为220V,额定最大电流为20A。
最大总功率为:Pmax = 220V×20A = 4400W
Pmax = 220V×20A = 4400W
家中已有2000W的空调和1500W的电热水器在工作,
总功率为:2000W + 1500W = 3500W
剩余可承受的功率为:4400W - 3500W = 900W
因为剩余可承受的功率只有900W,不足以支持1000W的电器,因此,不能接入一个1000W的微波炉。
点评:此题目主要考查电能表允许通过的最大电流和最大总功率,通常结合家庭电路的实际情境。考查从“10(20)A”中准确挑出计算最大功率所需的 20A(而不是10A)。总功率的叠加:理解家庭电路中各用电器是并联的,总功率等于各用电器功率之和。安全用电的物理边界:建立“实际总功率≤允许最大功率”的安全意识。
4、与电功率结合的综合计算
例4:某电能表的表盘上标有“1600imp/kwh”的字样,将铭牌上标有“220V 1210W”字样的电热水器接在家庭电路中,只让它单独工作6min,这段时间内电能表的指示灯闪烁了160次,求:
(1)该电热水器在上述时间内实际消耗的电能和实际功率;
(2)该电路的实际电压。
答案:(1)0.1kwh 1000W (2)200V
解析:
(1)1600imp/kWh表示电能表指示灯每闪烁1600次,电路消耗的电能为1kWh,电能表的指示灯闪烁160次消耗的电能为:W = = 0.1kwh;
电热水器的实际功率:P = W/t = = 1000w
(2)因为电热水器的额定电压和额定功率分别为U额 =220V,P额 =1210W, 由P = U2/R可得,电热水器的电阻为:R = U额2/P额 = (220V)2/1210w =40Ω
由P = U2/R可得:U2 = PR = 1000w×40Ω,
解得实际电压:U实=200V。
答:(1)电热水器工作6min消耗的电能为0.1kwh;实际功率为1000W;
(2)该电路的实际电压是200V。
点评:此题是初中电学非常经典“逆向推导综合题”的综合题。即“电能表测实际功率 + 反推实际电压”逻辑链条很完整。一层层往核心挖:从现象(闪烁次数)→ 到本质(实际功率)→ 到根源(实际电压)。这种题在中考里通常作为填空题的压轴或计算题的第一问,区分度极高。
◆强化训练
1.某品牌空调待机功率约为5 W,若全年365天不关电源,仅待机消耗的电能约为( )
A.1.8 kwh B.18 kwh C.180 kwh D.1800 kwh
2.某同学观察到家中电能表在10min 内转盘转了120转,已知电能表常数为“600r/kwh”,则此时家中用电器的总功率为( )
A.60W B.120W C.600W D.1200W
3.如图所示是小金家的电能表,下列说法正确的是(  )
A.每小时该电能表表盘转过600转
B.该电能表显示消耗了电能3765度
C.该电能表是测量电路电功率的仪器
D.该表转盘转6转说明消耗电能0.01度
4.如图所示为学校实验室中电能表的表盘,小明利用该电能表和秒表测量一个电热水壶的额定功率。他关闭其他用电器,只让该电热水壶工作20min,电能表示数变为“1235.00”。下列说法正确的是( )
A.电能表是测量电功率的仪表 B.该电热水壶消耗的电能为0.5J
C.此过程电能表指示灯闪烁了1500次 D.该电热水壶的功率是1500kW
5.某家庭某月初电能表的示数如图甲,月底表盘示数如图乙,他所在地区每度电的电费是0.5元,将某家用电器单独接在该电能表上正常工作5min,电能表指示灯闪烁了160次,则(  )
A.该家庭总共耗电17172kwh B.这个用电器5 min耗电160J
C.该电能表只能在30A电路中使用 D.本月他家应缴纳电费45元
6.关于家庭电路中的电能表,下列说法正确的是( )
A.电能表是测量用电器总电功率的仪表
B.电能表上的“50Hz”表示该电能表只能在50Hz的直流电路中使用
C.电能表读数时,最后一位数字通常表示十分之一度(小数位)
D.只要电能表不超负荷,接入的用电器越多,总电阻越大
7.如图是小英家上月末和本月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知,下列选项中不正确的是(  )
A.小英家本月使用了101.1kwh的电能
B.电能表上指示灯闪烁的次数越快,说明电路中消耗电能越快
C.电能表上指示灯闪烁的次数越多,说明电路中消耗的电能越多
D.电能表上指示灯闪烁320次,表示家庭电路消耗电能0.2kW
8.现代智能电能表不仅能计量电能,还能实时监测电网频率和电压波动。某智能电能表标有“220V 10(40)A 50Hz 3200imp/kwh”。关于该电能表在新型电力系统中的应用,下列说法错误的是( )
A.“3200imp/kwh”表示每消耗1度电,指示灯闪烁3200次,该参数可用于计算瞬时功率
B.当电网频率低于50Hz时,说明发电机转速偏慢,此时电能表的计量会偏慢
C.允许接入的最大总功率为8800W,这考虑了短时过载能力
D.电能表是通过测量电压和电流的乘积对时间积分来计算电能,而非简单的
9.小郡一家出门旅游,出发前家里只有一台额定功率为0.2kw的冰箱正常工作,其他用电器都已关闭。小郡看到家里电能表的示数为5640.8kwh,过了7天小郡回家再次查看电能表的示数如图所示。下列说法正确的是( )
A.这段时间冰箱消耗的电能是70kwh
B.电能表是测量电功率的仪表
C.该电能表允许通过的最大电流为40A
D.其他家电和冰箱一同正常工作后,电能表的指示灯闪烁速度不变
10.某小区安装了交流充电桩,其内部集成了高精度电能表。小明给一辆电池容量为 60kwh 的电动汽车充电,充电桩电能表显示本次充电消耗了65kwh 的电能,充电时间为 2小时。关于此过程,下列分析正确的是( )
A.充电桩的输出功率恒定为32.5kW
B.充电过程中,电池的充电功率是逐渐减小的,因此电能表指示灯闪烁频率会变慢
C.若电能表常数为1600imp/kwh,则充电过程中指示灯共闪烁了1600次
D.65kwh 全部转化为电池的化学能
11.如图是小威家的电能表,由表盘上的信息可知,他家同时使用的用电器总功率不能超过4400w。小威家有一台烤面包机,铭牌上标有“220V 900w”的字样,某次烤面包机单独正常工作时,电能表的转盘转了45转,则此次烤面包机工作1min;若在用电高峰期,实际电压低于220V,烤面包机的实际功率将变小(填“变大”、“变小”或“不变”)。
12.学习了电能的知识后,小燕观察了家中的电能表的规格如图所示,她家同时使用的用电器总功率不能超过8800W,本月初抄表数如图所示,若本月应交电费66元,且电价为 0.5元/kwh,则本月末抄表的示数为325.6kwh。
13.小红家的电能表上标有“3000r/kwh”的字样。她将标有“220V 1000W”的电热水壶单独接入电路,使其正常工作6min。则:
(1)电热水壶在这段时间内消耗的电能是0.1kwh。
(2)在这 6min 内,电能表的转盘应该转动300转。
使用环境温度 额定电压 额定功率 耗电量
10~38℃ 220V 120W 1.1kwh/24h
14.右表所示的是某电冰箱的主要技术参数该电冰箱正确工作10天后用电 11 kw h,如果电冰箱每次启动只工作15min,那么该电冰箱一昼夜约启动 36 次。
15.小艺家的电中药壶,有“猛火”和“文火”两个挡位,工作电路简化为图甲所示, 其中S'为挡位开关,R1、R2为发热电阻(假定工作时电阻不变),A、B为阻值可忽略不计的指示灯。当电中药壶处于猛火挡时,红灯亮;处于文火挡时,绿灯亮。已知电中药壶额定电压为220V, 猛火挡的额定功率为1210W,R2的阻值为360Ω。
(1)判断A灯是红灯(选填“红灯”或“绿灯”)。
(2)求电中药壶“文火”挡的额定功率;
(3)某天,小艺用电中药壶帮奶奶熬药,为了计算家里电路的实际电压,她关了家里其它用电器,只将电中药壶调到猛火挡上,电中药壶工作2min,电能表(如图乙所示)的表盘转了N转,由此她计算出家庭电路的实际电压是198V,求N的值。
解:(2)电中药壶的额定电压为220V,猛火挡的额定功率为1210W,则R1的阻值是:
R1=U2/P1=(220V)2/1210w=40Ω
文火挡的总功率是:P文=U2/R总=(220V)2/(40Ω+360Ω)=121w
(3)实际电压是198V时,有:P实=U实2/R1=(198V)2/40Ω=980.1w
W =P实t=980.1w×2×60s=117612J=0.03267kwh
N=0.03267kwh×3000r/kwh=98
16.小明家的电能表参数为“220V 5(20)A 1200imp/kwh”。
(1)某天晚上,小明断开家中其他用电器,只让一个额定功率为600W 的电吹风工作,发现电能表的指示灯在5min内闪烁了多少次?
(2)若小明家某个月的总用电量为 200度,且当地实行阶梯电价:第一档(0-200度)电价为 0.55元/度,第二档(超过200度的部分)电价为 0.60元/度。若该月实际用电量为 250度,请计算小明家该月需要缴纳的电费。
解:(1) W=P×t=0.6kW×5h/60 = 0.05kwh
闪烁次数:n= W×N = 0.05kwh×1200imp/kwh = 60次
(2)求阶梯电费:
第一档(0-200度):200度×0.55元/度=110元
第二档(超过部分):(250 200)度×0.60元/度= 30元
总电费:110元+30元=140元。
17.小华在测量家里电饭煲的实际功率时,观察电能表转盘在1min内转了50转。他根据电能表常数“1000r/kwh”算出功率为3000W。妈妈却说家里的电饭煲不可能有这么大的功率。请你帮小华分析一下,他在实验操作或计算中可能出现了什么错误?
解:计算如下:
W= = 0.05kwh
P = W/t = = 3kw = 3000W
小华的计算正确,但普通电饭煲功率通常在800W-1200W之间。那他实验操作可能出现的错误是:
错误1:家里没断开其他大功率电器(如空调、热水器),电能表测的是总功率。
错误2:电能表参数看错了(比如实际是3000,看成了1000)。
错误3:计时不准,实际时间远大于1分钟。
电器名称 数量 单台功率
空调 2台 1.2kw
电热水器 1台 3.0kw
电磁炉 1台 2.1kw
微波炉 1台 1.2kw
其他照明等 —— 0.5kw
错误3:转数记错,实际转盘在1min内转了远小于50转。
18.老旧小区原安装“220V 5(20)A”电能表,现住户新增多台大功率电器(如右表):
(1)计算所有电器同时工作的总功率;
(2)计算此时电路总电流(结果保留一位小数);
(3)判断原电能表是否满足安全要求?若不满足,需更换为至少多大规格的电能表?(写出判断过程)
(4)从节能角度,提出两条合理建议,帮助该家庭降低用电负荷。
解:(1)P总=2×1.2kw+3.0kw+2.1kw+1.2kw+0.5kW=10.4kw
(2)I=P/U=10400/220≈47.3 A
(3)原表最大电流40 A < 47.3 A ,所以不满足;
需换 ≥ 50 A 表(如“220 V 15(50) A”或“20(50) A”)
(4)建议:① 空调夏季设定温度不低于26℃;
② 电热水器启用峰谷电价时段加热;
③ 选用一级能效电器;
④ 养成“不用即断电”习惯(尤其待机电器)。
19.小明利用电能表和秒表测量家中电热水器的实际功率。他的做法是:打开标有“220V 1210W”的热水器,关掉家里的其他用电器,测得电能表(标有“1800r/kwh”)的铝盘转过200转所用的时间是400s。(热水器电热丝的阻值不变)求:
(1)热水器的实际功率。
(2)热水器两端的实际电压。
(3)如图是小明家的供电线路。已知此时供电站输出的电压是220V,则供电站距他家输电线路上的电阻为多少?
解:(1)热水器消耗的电能:W= = 1kwh/9 = 4×105J;
热水器的实际功率:
P实= W/t = 4×105J/400s = 1000W;
(2)得热水器电热丝的电阻值为:
R= U2/P额 =(220V)2/1210W = 40Ω,
热水器电热丝的阻值不变,
得热水器两端的实际电压:
U实2=P实R = 1000W×40Ω 得:U实 = 200V;
(3)此时通过热水器的电流:
I实 = U实/R = 200V/40Ω = 5A;
由欧姆定律可知电路的总电阻:
R总 = U/I = 220V/5A = 44Ω,
输电线的电阻为R线=R总-R=44Ω-40Ω=4Ω
答:(1)热水器的实际功率为1000W。
(2)热水器两端的实际电压为220V。
(3)供电站距他家输电线路上的电阻为4Ω。九上科学专题辅导十四:电能表的参数及其相关计算(学生版)
◆知识梳理
一、认识电能表的参数(以右图为例)
1、额定电压:220V
意义:表示该电能表应该接在 220V 的家庭电路中使用。
考点:在计算电路允许的最大总功率时,公式P=UI 中的U 必须代入220V。
2、标定电流(额定最大电流):10A(40A)
意义:标定电流也叫基本电流,是确定电能表有关特性的电流值。额定最大电流表示该电能表允许通过的最大电流。
考点(求最大总功率):计算家庭电路能同时使用的用电器最大总功率时,必须使用括号内的最大最大电流(40A),而不是括号外的10A。I最大=220V×20A=4400W
注:若没有标注额定最大电流,一般取标定电流的2倍为额定最大电流。
3、转盘常数:3000r/(kwh)
意义:表示用电器每消耗 1kwh(1度电)的电能,电能表的转盘会转动 600圈。
考点:如果题目告诉你转盘转了n 圈,那么用电器消耗的电能为:W= (其中N为铭牌上的参数)
3、读数窗口:kwh
意义:表示电能表的计量单位是千瓦时(俗称“度”)。
读数规则:电能表的示数通常有5位数字,最后一位是小数位(通常用红色框标出,或者与其他数字有明显的小数点分隔)。某段时间内消耗的电能 = 月末读数 - 月初读数。
二、用电能表测电功率
用电能表测量用电器的实际电功率,是初中物理非常经典且实用的实验方法。它的核心原理依然是电功率的定义式:P=W/t。具体的操作步骤和计算方法如下:
1、核心操作步骤:
(1)断开其他用电器:为了保证测量的准确性,必须将家里其他所有用电器全部关闭,只让待测的那个用电器(比如一个电热水壶)单独工作。
(2)观察并计时:看着电能表的转盘,记录它转动n 圈所经历的时间t(单位通常换算为小时或秒)。
(3)计算电能:W= 算出这段时间内消耗的电能。
(3)计算电功率:P=W/t,即可得出该用电器的实际电功率。
2、两种常用的计算思路
在实际做题或操作中,单位换算是最容易出错的地方。两种最稳妥的计算思路:
思路一:使用“千瓦时(kw·h)”和“小时(h)”(推荐,不易出错)
用公式W = 计算时,将时间t的单位秒换算为小时,用公式P=W/t算出来的单位直接就是kw。如果需w作单位,再乘以 1000 即可。
思路二:使用“焦耳(J)”和“秒(s)”
电能用W = ,先算出多少千瓦时,再乘以3.6×106换算为焦耳,时间t直接用秒,用P=W/t,算出来的单位直接就是瓦特。
◆经典题型
一、基础读数与电费计算
例1:小敏家的电能表4月底的读数为824.6kwh,5月底读数如图所示,则他家5月份用电 kwh。若按居民用电平均电价约 0.55元/kwh计算,小敏家5月份的电费是 元。
二、利用转盘转数或脉冲次数求电能与功率
例2:小华观察到家中电能表在10 min内转盘转了120转,已知电能表常数为“600r/kwh”,则此时家中用电器的总功率为( )
A.60W B.120W C.600W D.1200W
3、求电路最大接入功率
例3:电能表“220V 10(20)A”,家中已有2000W的空调和1500W的电热水器在工作,能否再接入一个1000W的微波炉?
4、与电功率结合的综合计算
例4:某电能表的表盘上标有“1600imp/kwh”的字样,将铭牌上标有“220V 1210W”字样的电热水器接在家庭电路中,只让它单独工作6min,这段时间内电能表的指示灯闪烁了160次,求:
(1)该电热水器在上述时间内实际消耗的电能和实际功率;
(2)该电路的实际电压。
◆强化训练
1.某品牌空调待机功率约为5 W,若全年365天不关电源,仅待机消耗的电能约为( )
A.1.8 kwh B.18 kwh C.180 kwh D.1800 kwh
2.某同学观察到家中电能表在10min内转盘转了120转,已知电能表常数为“600r/kwh”,则此时家中用电器的总功率为( )
A.60W B.120W C.600W D.1200W
3.如图所示是小金家的电能表,下列说法正确的是(  )
A.每小时电能表表盘转过600转 B.电能表显示消耗了电能3765度
C.电能表是测量电功率的仪器 D.该表转盘转600转说明消耗电能1度
4.如图所示为学校实验室中电能表的表盘,小明利用该电能表和秒表测量一个电热水壶的额定功率。他关闭其他用电器,只让该电热水壶工作20min,电能表示数变为“1235.00”。下列说法正确的是( )
A.电能表是测量电功率的仪表 B.该电热水壶消耗的电能为0.5J
C.此过程电能表指示灯闪烁了1500次 D.该电热水壶的功率是1500kW
5.某家庭某月初电能表的示数如图甲,月底表盘示数如图乙,他所在地区每度电的电费是0.5元,将某家用电器单独接在该电能表上正常工作5min,电能表指示灯闪烁了160次,则(  )
A.该家庭总共耗电17172kwh B.这个用电器5 min耗电160J
C.该电能表只能在30A电路中使用 D.本月他家应缴纳电费45元
6.关于家庭电路中的电能表,下列说法正确的是( )
A.电能表是测量用电器总电功率的仪表
B.电能表上的“50Hz”表示该电能表只能在50Hz的直流电路中使用
C.电能表读数时,最后一位数字通常表示十分之一度(小数位)
D.只要电能表不超负荷,接入的用电器越多,总电阻越大
7.如图是小英家上月末和本月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知,下列选项中不正确的是(  )
A.小英家本月使用了101.1kwh的电能
B.电能表上指示灯闪烁的次数越快,说明电路中消耗电能越快
C.电能表上指示灯闪烁的次数越多,说明电路中消耗的电能越多
D.电能表上指示灯闪烁320次,表示家庭电路消耗电能0.2kW
8.现代智能电能表不仅能计量电能,还能实时监测电网频率和电压波动。某智能电能表标有“220V 10(40)A 50Hz 3200imp/kwh”。关于该电能表在新型电力系统中的应用,下列说法错误的是( )
A.“3200imp/kwh”表示每消耗1度电,指示灯闪烁3200次,该参数可用于计算瞬时功率
B.当电网频率低于50Hz时,说明发电机转速偏慢,此时电能表的计量会偏慢
C.允许接入的最大总功率为8800W,这考虑了短时过载能力
D.电能表是通过测量电压和电流的乘积对时间积分来计算电能,而非简单的
9.小郡一家出门旅游,出发前家里只有一台额定功率为0.2kw的冰箱正常工作,其他用电器都已关闭。小郡看到家里电能表的示数为5640.8kwh,过了7天小郡回家再次查看电能表的示数如图所示。下列说法正确的是( )
A.这段时间冰箱消耗的电能是70kwh
B.电能表是测量电功率的仪表
C.该电能表允许通过的最大电流为40A
D.其他家电和冰箱一同正常工作后,电能表的指示灯闪烁速度不变
10.某小区安装了交流充电桩,其内部集成了高精度电能表。小明给一辆电池容量为 60kwh 的电动汽车充电,充电桩电能表显示本次充电消耗了65kwh 的电能,充电时间为 2小时。关于此过程,下列分析正确的是( )
A.充电桩的输出功率恒定为32.5kW
B.充电过程中,电池的充电功率是逐渐减小的,因此电能表指示灯闪烁频率会变慢
C.若电能表常数为1600imp/kwh,则充电过程中指示灯共闪烁了1600次
D.65kwh 全部转化为电池的化学能
11.如图是小威家的电能表,由表盘上的信息可知,他家同时使用的用电器总功率不能超过 w。小威家有一台烤面包机,铭牌上标有“220V 900w”的字样,某次烤面包机单独正常工作时,电能表的转盘转了45转,则此次烤面包机工作 min;若在用电高峰期,实际电压低于220V,烤面包机的实际功率将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
12.学习了电能的知识后,小燕观察了家中的电能表的规格如图所示,她家同时使用的用电器总功率不能超过 W,本月初抄表数如图所示,若本月应交电费66元,且电价为 0.5元/kwh,则本月末抄表的示数为 kwh。
13.小红家的电能表上标有“3000r/kwh”的字样。她将标有“220V 1000W”的电热水壶单独接入电路,使其正常工作6min。则:
(1)电热水壶在这段时间内消耗的电能是 kwh。
(2)在这 6min 内,电能表的转盘应该转动 转。
使用环境温度 额定电压 额定功率 耗电量
10~38℃ 220V 120W 1.1kwh/24h
14.右表所示的是某电冰箱的主要技术参数该电冰箱正确工作10天后用电  kwh,如果电冰箱每次启动只工作15min,那么该电冰箱一昼夜约启动   次。
15.小艺家的电中药壶,有“猛火”和“文火”两个挡位,工作电路简化为图甲所示, 其中S'为挡位开关,R1、R2为发热电阻(假定工作时电阻不变),A、B为阻值可忽略不计的指示灯。当电中药壶处于猛火挡时,红灯亮;处于文火挡时,绿灯亮。已知电中药壶额定电压为220V, 猛火挡的额定功率为1210W,R2的阻值为360Ω。
(1)判断A灯是 (选填“红灯”或“绿灯”)。
(2)求电中药壶“文火”挡的额定功率;
(3)某天,小艺用电中药壶帮奶奶熬药,为了计算家里电路的实际电压,她关了家里其它用电器,只将电中药壶调到猛火挡上,电中药壶工作2min,电能表(如图乙所示)的表盘转了N转,由此她计算出家庭电路的实际电压是198V,求N的值。
16.小明家的电能表参数为“220V 5(20)A 1200imp/kwh”。
(1)某天晚上,小明断开家中其他用电器,只让一个额定功率为600W 的电吹风工作,发现电能表的指示灯在5min内闪烁了多少次?
(2)若小明家某个月的总用电量为 200度,且当地实行阶梯电价:第一档(0-200度)电价为 0.55元/度,第二档(超过200度的部分)电价为 0.60元/度。若该月实际用电量为 250度,请计算小明家该月需要缴纳的电费。
17.小华在测量家里电饭煲的实际功率时,观察电能表转盘在1min内转了50转。他根据电能表常数“1000r/kwh”算出功率为3000W。妈妈却说家里的电饭煲不可能有这么大的功率。请你帮小华分析一下,他在实验操作或计算中可能出现了什么错误?
电器名称 数量 单台功率
空调 2台 1.2kw
电热水器 1台 3.0kw
电磁炉 1台 2.1kw
微波炉 1台 1.2kw
其他照明等 —— 0.5kw
18.老旧小区原安装“220V 5(20)A”电能表,现住户新增多台大功率电器(如右表):
(1)计算所有电器同时工作的总功率;
(2)计算此时电路总电流(结果保留一位小数);
(3)判断原电能表是否满足安全要求?若不满足,需更换为至少多大规格的电能表?(写出判断过程)
(4)从节能角度,提出两条合理建议,帮助该家庭降低用电负荷。
19.小明利用电能表和秒表测量家中电热水器的实际功率。他的做法是:打开标有“220V 1210W”的热水器,关掉家里的其他用电器,测得电能表(标有“1800r/kwh”)的铝盘转过200转所用的时间是400s。(热水器电热丝的阻值不变)求:
(1)热水器的实际功率。
(2)热水器两端的实际电压。
(3)如图是小明家的供电线路。已知此时供电站输出的电压是220V,则供电站距他家输电线路上的电阻为多少?

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