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20.珠扎家有一个“220V 1500W”的电热水器(电阻不变),将其单独接在电路中,发现标有“3000r/kW•h”的电能表的转盘121s内转了125r.则电热水器消耗了1.5×105J的电能,电热水器两端的实际电压为200V.

分析 (1)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.
(2)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:因为电能表转3000转消耗的电能为1kW•h,
所以电能表的铝盘转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,
又因为t=121s,
所以电热水器的实际功率为:
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.5{×10}^{5}J}{121s}$=$\frac{1.5{×10}^{5}}{121}$W,
则U2=PR=$\frac{1.5{×10}^{5}}{121}$W×$\frac{484}{15}$Ω=40000V2
即实际电压为U=200V.
故答案为:1.5×105;200.

点评 (1)本题考查了学生对电能表参数的理解和掌握,并可以计算出消耗的电能.
(2)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,关键是公式公式变形的理解和应用,知识点多、综合性强,属于难题.

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