Question

1．圖甲是家用電吹風(fēng)的工作原理圖，電吹風(fēng)工作時(shí)可以吹出熱風(fēng)也可以吹出涼風(fēng)．
（l）當(dāng)開關(guān)置于圖甲中“2”位置時(shí)，吹的是涼風(fēng)，電路的連接情況是B．
A．只有電熱絲連入電路　　　　　　B．只有電風(fēng)扇連入電路
C．電熱絲和電風(fēng)扇串聯(lián)　　　　　　D．電熱絲和電風(fēng)扇并聯(lián)
（2）某次用該電吹風(fēng)將頭發(fā)吹干的過程中，電吹風(fēng)的功率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示，則在該次吹干頭發(fā)過程中電吹風(fēng)消耗的總電能是多少？
（3）電熱絲在工作時(shí)的電阻值是多少？
（4）若電風(fēng)扇的電動機(jī)線圈電阻為10Ω，則在吹干頭發(fā)過程中，電流通過電動機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量是多少？

Answer 1

分析 （l）由圖根據(jù)開關(guān)接不同位置時(shí)電路結(jié)構(gòu)，分析解答．
（2）首先由圖象得出吹熱風(fēng)和吹涼風(fēng)時(shí)的功率和時(shí)間，然后根據(jù)W=Pt分別計(jì)算出電吹風(fēng)工作時(shí)吹熱風(fēng)和吹涼風(fēng)時(shí)消耗的電能，求其和即可．
（3）根據(jù)功率隨時(shí)間的圖象計(jì)算電熱絲的功率，然后利用R=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電阻．
（4）由P=UI計(jì)算吹涼風(fēng)時(shí)電路中電流，由Q=I²Rt計(jì)算電動機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量．

解答 解：
（l）由圖知，開關(guān)應(yīng)置于圖甲中的1位置，電熱絲與電風(fēng)扇并聯(lián)，此時(shí)吹熱風(fēng)，開關(guān)應(yīng)置于2位置時(shí)，只有電風(fēng)扇連入電路工作，此時(shí)吹涼風(fēng)．
（2）根據(jù)功率隨時(shí)間的變化關(guān)系圖象可知：
吹熱風(fēng)時(shí)電動機(jī)和電熱絲并聯(lián)同時(shí)工作，總功率為290.4W，當(dāng)吹涼風(fēng)時(shí)電動機(jī)功率為48.4W，吹熱風(fēng)和冷風(fēng)的時(shí)間，
由W=Pt可得該次吹干頭發(fā)過程中電吹風(fēng)消耗的總電能：
W_總=W_熱+W_涼=P_熱t₁+P_涼t₂=290.4W×20s+48.4W×10s=6292J．
（3）電熱絲的功率為P_熱=P-P_涼=290.4W-48.4W=242W；
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，電熱絲的電阻為：
R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{熱}}$=$\frac{（220V）^{2}}{242W}$=200Ω；
（4）由P=UI可得，吹涼風(fēng)時(shí)通過電動機(jī)電流：
I=$\frac{{P}_{涼}}{U}$=$\frac{48.4W}{220V}$=0.22A，
所以電流通過電動機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量：
Q=I²Rt=（0.22）²×10Ω×30s=14.52J．
答：（1）涼；B；
（2）該次吹干頭發(fā)過程中電吹風(fēng)消耗的總電能是6292J；
（3）電熱絲在工作時(shí)的電阻值200Ω；
（4）電流通過電動機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量是14.52J．

點(diǎn)評 本題考查電功計(jì)算電功率和電熱公式的應(yīng)用，難點(diǎn)是明白觸點(diǎn)在不同位置時(shí)電路的連接情況．