小强的妈妈总觉得家里的电能表转得太快.小强观察电能表上有“3000r/(kW.h)”字样.他告诉妈妈把其他用电器都关闭,只留一只“220V 40W”的灯亮着,再拿一块手表,他能测出电能表准不准.如果你是小强,该怎样进行测量?这种测量方案准确程度如何?
解:将其他用电器都断开,只留一只“220V 40W”灯工作,数出电能表转盘在时间t内转的圈数n,则灯的实际功率:
P=
=
.
用计算结果与灯的功率40W比较,若相同,说明电能表转速准确.
这个方案的准确程度取决于下面的几个因素:
①这盏灯泡两端的电压是否刚好是220V,因为用电高峰会稍低些,用电低峰会稍高一些;
②数圈数有一定的误差;
③用手表测量时间会有与数圈数不同步的误差;
综上所述,实际测量值与理想数值会有一些差异.
答:将其他用电器都断开,只留一只“220V 40W”灯工作,数出电能表转盘在时间t内转的圈数n,计算出灯泡的功率,若功率等于40W,则准确,若不相等,则不准确;
由于灯泡两端的电压可能不等于额定电压,且测量时间或圈数具有误差,所以误差较大.
分析:(1)测量电功率的方法:
1、根据P=UI用伏安法进行测量,常用做实验室测量小灯泡的电功率;
2、根据P=
,测量出用电器消耗的电能,记录时间根据公式计算得出,常用在家庭电路中测量用电器的电功率,这种测量要根据电能表的参数数出电能表转盘转的圈数,根据其计算出用电器消耗的电能.
(2)此题根据上述2的方法,测出灯泡的功率与标注的功率比较便可,也可用W=Pt计算电能,根据电能表测量电能,然后比较便可知电能表是否准确.
点评:此题通过让设计实验判断电能表是否准确,考查了根据P=
测量功率的方法,同时考查了学生对电能表参数含义的理解,关键是搞清怎样根据电能表转盘的圈数计算消耗的电能.