Question

7．圖甲是某電吹風的工作原理圖．電吹風工作時，可分別吹出熱風和涼風，為了防止溫度過高，用一個PTC電阻R₀與電熱絲R串聯(lián)，電熱絲阻值恒為50Ω，R₀的阻值隨溫度的變化如圖乙所示，電動機正常工作時的功率為80W，求：
（1）當開關S位于2位置時，電吹風吹出的是涼風（選填“熱風”或“涼風”），此時連續(xù)工作5min消耗多少電能？
（2）吹熱風時電熱絲的最大發(fā)熱功率是多少？

Answer 1

分析 （1）分析圖示電路圖，根據(jù)R和M的工作情況確定吹出的風是熱風還是冷風；
由W=Pt計算此時連續(xù)工作5min消耗電能；
（2）由圖象知溫度升高到400℃時，電阻最大，在35℃時，電阻最小，根據(jù)I=$\frac{U}{R}$求得電流，根據(jù)P=I²R求得電熱絲的最大發(fā)熱功率．

解答 解：
（1）當開關S位于2位置時，只有電動機接入電路，所以電吹風吹出冷風，
由題知，電動機正常工作時的功率為80W，所以連續(xù)工作5min消耗電能：
W=P_Mt=80W×5×60s=2.4×10⁴J；
（2）由圖甲知，R₀與R串聯(lián)，
由圖象可知，當溫度為35℃時，R₀的電阻最小為5Ω，
此時R₀與電熱絲串聯(lián)支路的總電阻：R_總=R₀+R=5Ω+50Ω=55Ω，
電源電壓一定，此時電熱絲所在支路的電流最大：I=$\frac{U}{{R}_{總}}$=$\frac{220V}{55Ω}$=4A，
此時該電熱絲的發(fā)熱功率最大：P_熱=I²R=（4A）²×50Ω=800W．
答：（1）涼風；此時連續(xù)工作5min消耗電能為2.4×10⁴J；
（2）吹熱風時電熱絲的最大發(fā)熱功率是800W．

點評 本題考查電能和電功率的計算，關鍵是會分析圖象，能從圖象中找到有用的數(shù)據(jù)，這是本題的重點，本題還有一個隱含條件就是家庭電路電壓為220V．