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物理必考王磊同学学习了电学知识后.对客厅里的照明电路进行了改装.将原

2024-01-16 13:03:51信息公告198

王磊同学学习了电学知识后,对客厅里的照明电路进行了改装,将原来由一只开关控制的五个灯泡组成的照明电路,分成两组,分别由两只开关控制,需要较强的亮度时全部灯泡都亮,不需要很亮时只有两个灯泡亮,白天或厅内无人时则全部关闭.王磊同学经过较长时间的统计,得到下列一组数据:rkB物理好资源网(原物理ok网)

平均每天开灯时间需较强亮度时间不需很亮时间每个灯泡的功率
6h2h4h60W
请你根据王磊同学统计的数据,通过计算回答以下问题:rkB物理好资源网(原物理ok网)

(1)改装后每月(按30天计算)可以节约多少度电?rkB物理好资源网(原物理ok网)

(2)如果用电热水器给水加热,每月节约的电能可以将多少20℃的水加热到60℃用来洗澡?[水的比热容4.2×103J/(Kg℃)].

试题答案

解:(1)改装前灯的总功率:rkB物理好资源网(原物理ok网)

P=60W×6=360W=0.36kW,rkB物理好资源网(原物理ok网)

改装前30天消耗的电能:rkB物理好资源网(原物理ok网)

W=Pt=0.36kW×6h×30=64.8kW?h;rkB物理好资源网(原物理ok网)

需较强亮度时:rkB物理好资源网(原物理ok网)

P1=60W×6=360W=0.36kW,rkB物理好资源网(原物理ok网)

不需很亮时:rkB物理好资源网(原物理ok网)

P2=60W×2=120W=0.12kW,rkB物理好资源网(原物理ok网)

改装后30天消耗的电能:rkB物理好资源网(原物理ok网)

W′=P1t1+P2t2rkB物理好资源网(原物理ok网)

=0.36kW×2h×30+0.12kW×4h×30=36kW?h;rkB物理好资源网(原物理ok网)

每月节约的电能:rkB物理好资源网(原物理ok网)

△W=W-W′=64.8kW?h-36kW?h=28.8kW?h.rkB物理好资源网(原物理ok网)

(2)由题知:Q=△W=cm△t,rkB物理好资源网(原物理ok网)

∴水的质量:rkB物理好资源网(原物理ok网)

m==rkB物理好资源网(原物理ok网)

≈617kg.rkB物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)改装后每月(按30天计算)可以节约28.8度电;rkB物理好资源网(原物理ok网)

(2)如果用电热水器给水加热,每月节约的电能可以将617kg20℃的水加热到60℃用来洗澡.rkB物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)求出改装前灯的总功率和改装后两种情况下灯的功率,利用W=Pt计算改装前后的每月消耗的电能,进而计算每月节约的电能;rkB物理好资源网(原物理ok网)

(2)求出了节约的电能,又知道水的比热容和水温的变化,利用吸热公式求水的质量.rkB物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了学生对电功计算公式W=Pt、吸热公式的掌握和运用,计算电功(消耗的电能)时,利用这套单位(W-kW?h、P-kW、t-h)更方便.rkB物理好资源网(原物理ok网)