小明家的電爐銘牌模糊不清了,為了測出電爐的額定功率,他讓家里的所有用電器都停止工作,只接入電爐讓其正常工作,然后觀察家里運行的電能表(電能表上標(biāo)有“3000R/kWh”字樣),發(fā)現(xiàn)1min轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了40轉(zhuǎn).
(1)電爐的額定功率是多少?
(2)小明覺得電爐使用不方便,想對電爐進行改裝:使電爐的功率可以為額定功率,也可以為額定功率的1/4,請你利用一個開關(guān)和一個定值電阻幫他設(shè)計一個電路,畫出電路圖,并計算出定值電阻的大小.
【答案】
分析:(1)首先要清楚電能表參數(shù)的意義,3000r/kW?h表示的是電路中每消耗1kW?h的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000r,或者表示電能表每轉(zhuǎn)1r,電路中消耗1/3000KW?h的電能,求出轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)40r電路中消耗的電能,然后根據(jù)電功率計算公式P=
求出電爐功率.
(2)使電爐的功率為額定功率,就讓電爐單獨使用,如果為額定功率的1/4,就應(yīng)該串聯(lián)一個電阻,根據(jù)公式P=
,電壓為原來的一半,就應(yīng)該串聯(lián)一個阻值相等的電阻.
解答:解:(1)電路中消耗電能W=
kW?h=4.8×10
4J
用電器的電功率P=
=
=800W,
(2)電爐的功率可以為額定功率,就可以讓電爐單獨使用,用開關(guān)短接串聯(lián)的電阻,如果為額定功率的1/4,就應(yīng)該串聯(lián)一個電阻,根據(jù)公式P=
,電壓為原來的一半,就應(yīng)該串聯(lián)一個阻值相等的電阻.
R
X=R=
=
=60.5Ω.
答:(1)電爐的額定功率是800W;(2)見右圖;R
x=60.5Ω.
點評:本題考查了電能表參數(shù)理解與電能的求法和電功率的計算.