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聚焦物理核心素养 考查基本工具使用 ——兼评(2)
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摘要：3.2 试题剖析 在家庭电路中，电能表是用来测量用户消耗电能多少的一种专用测量工具，电能表的示数框上显示的数字反映该家庭电路从装表之初到此时总
3.2 试题剖析
在家庭电路中，电能表是用来测量用户消耗电能多少的一种专用测量工具，电能表的示数框上显示的数字反映该家庭电路从装表之初到此时总共消耗的电能是多少。所以本题第(1)问的答案是：5 546.7。
解答第(2)问的关键是弄清电能表常数的含义。在测量用户消耗电能较少时，采用一定时间内计数的方法，根据电能表常数及电子式电能表指示灯闪烁的次数进行计算。该题中电子式电能表的常数是1 600 imp/(kW·h)，它所表示的含义是：电路中每消耗1 kW·h电能，电能表的指示灯闪烁的次数是1 600次，则电能表的指示灯闪烁的次数是1次，表示电路中消耗的电能是本题中电能表指示灯闪烁了32次，就可以计算出这段时间该电路消耗的电能为
本题第(3)问是在第(2)问的基础上，已知电流通过电路所做的功和电流做功所用时间，根据电功率的计算公式算出电功率，本题电流做功所用时间t=3 min=0.05 h,则
该题的后两问实质可以看成是苏科版教材第15章的综合实践活动“对家庭用电的调查研究”的第二部分内容：估测各用电器的实际功率。《义务教育物理课程标准》(2011年版)也提出要“加强课外实践活动”，综合实践活动的选题能够将物理与自然、生活、社会、技术、环境联系起来。这种活动有利于对学生进行“科学、技术、社会、环境”教育，提高学生的探究意识和能力，有利于提高学生的物理核心素养，所以该题对初中物理教学起到了一个很好的导向作用。
4 与电能表有关的题型拓展
电能表作为电学中的3个测量工具之一(还有2个是：电流表、电压表)，是初中学生必须要掌握的。电能表在电学中起到了非常重要的作用。一是通过电能表示数的变化说明电流做了功；二是通过电能表将电功和电功率综合起来，有利于提高学生的分析能力。学会这类题目的分析、解答是培养学生物理核心素养的重要途径之一。与电能表有关的题型，还有以下若干举例说明。
4.1 测量用户在某段时间内消耗的电能及缴纳电费
例1：月初和月末小明家电能表计数器所显示的数字如图4所示，小明家这个月消耗了多少电能？如果民用电的价格是0.40元/度，小明家这个月应交多少电费？
图4 例1图
题析：利用电能表测量电能时，如果用户消耗电能较多时,通常用电能表前后两次的读数差表示该用户在这段时间内消耗的电能的多少。另外在利用电能表时还要注意在实际生活中，供电部门仅记录电能表示数的整数部分，并按前后两次记录的数据之差计算电费。
因此小明家这个月消耗的电能为：561.6 kW·h-478.2 kW·h=83.4 kW·h，应缴纳电费为：83度×0.40 元/度=41.5 元。
4.2 会计算电能表所在电路允许的最大总功率
例2：小华发现家里电能表的示数在40 min内变化了1.2 kW·h，则他家用电器的实际功率是多大?如果电能表能正常工作的最大电流为10 A，那么电路中还能不能再接入一个额定功率为800 W的电饭锅？
题析：该题是苏科版物理课本9年级下册第15章第2节“电功率”书后的题目。其中第(2)问就考查了电能表和电功率的综合应用。题目中的电能表能正常工作的最大电流为10 A,在电能表上对应的是括号内的电流值。所以在考虑电能表所在电路允许的最大总功率时，应该将括号内的电流值代入公式P=UI计算。
根据公式可以算出小华家的实际电功率为1 800 W。
P=UI=220 V×10 A=2 200 W，小华家中的还能接的用电器的总功率最大不能超过2 200 W-1 800 W=400 W。400 W<800 W，所以不能接。
4.3 指示灯闪烁或转盘转动的快慢问题
例3：小悦家的电能表上标有“600 r/(kW·h)”的字样,她让电水壶单独工作,观察到1min内电能表的表盘转过18圈,则它的电功率为______kW。当她把家中空调也接入时,发现电能表表盘转得更快,此时电路中电流做功将_______(选填：“多”或“快”)一些。
题析：本题属于指示灯闪烁或转盘转动的快慢问题反映电流做功多还是快的问题。
相同规格的电子式电能表指示灯闪烁得越快或感应式电能表转盘转动得越快，说明在相同时间内电能表所在电路指示灯闪烁的次数越多或转盘转动的圈数越多，电流做功就越多，根据越大，电功率P也越大，而电功率是反映电流做功快慢的，电功率越大，说明电流做功越快。当她把家中空调也接入时，电路中同时工作的用电器的总功率变大，结果发现电能表表盘转得更快，说明此时电路中电流做功将快一些。
文章来源：《自动化与仪器仪表》 网址: http://www.zdhyyqybzz.cn/qikandaodu/2021/0204/632.html