Question

10．某同学家里的电能表如图所示．由电能表上标识可知他家同时工作的用电器的总功率不能超过4400 W．为测定家中电热水器的功率，关闭其他用电器只在该表下接该电热水器，测得电能表的表盘10分钟转180转，则电热水器的实际功率为1800W．图中的三种情况，开关全部闭合后，一定会引起空气开关“跳闸”的是②．（填序号）

Answer 1

分析 （1）已知电能表的正常工作电压和平时工作允许通过的最大电流，根据公式P=UI可求接在该电能表上的用电器的最大总功率；
（2）从电能表的铭牌上可以看出每消耗1kW•h的电能，电能表的表盘转动600圈，可求转动180转消耗的电能，根据公式P=$\frac{W}{t}$可求电热水器的实际功率；
（3）当电路中发生短路或用电器总功率过大时，电路中电流过大，空气开关中的电磁铁会产生较强的磁性吸引衔铁，使开关断开，切断电路起到保护电路的作用．

解答 解：
（1）“220V 10（20）A”表示电能表的正常工作电压为220V，电能表的标定电流为10A，平时工作允许通过的最大电流位20A，家中用电器的总功率不能超过：
P_最大=UI=220V×20A=4400W；
（2）电能表表盘转动180转消耗的电能：
W=$\frac{180}{600}$kW•h=0.3kW•h，
时间t=10min=$\frac{1}{6}$h，
电热水器的实际功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{0.3kW•h}{\frac{1}{6}h}$=1.8kW=1800W；
（3）图①中，开关全部闭合后，电路的总功率过大，电流中的电流过大，可能会引起空气开关跳闸；
图②中，开关全部闭合后，发生电源短路，电流中的电流过大，一定会会引起空气开关跳闸；
图③中，开关闭合后，下面的灯被短路，上面的灯还连入电路，不会引起空气开关跳闸．
可见，一定会引起空气开关“跳闸”的是②．
故答案为：4400；1800；②．

点评 本题考查了使用电能表消耗电能、电功率的计算以及家庭电路中电流过大的原因，关键是理解电能表各个参数的物理意义，解题过程中还要注意单位的换算．