Question

14．如圖1是工程裝修上常用的熱風(fēng)槍，它工作時吹出的熱風(fēng)使材料軟化，從而達到去除漆膜、彎曲塑料管等目的．如表給出了某型號熱風(fēng)槍的參數(shù)，其簡化電路如圖2所示，電阻R₁為電熱絲，M為電風(fēng)扇，移動R₂的滑片，可以調(diào)節(jié)R₁的發(fā)熱效率，使出風(fēng)口吹出空氣的溫度最少能提高80℃，最大能提高640℃，求（計算結(jié)果精確到小數(shù)點后兩位）：
（1）熱風(fēng)槍工作時通過風(fēng)扇的電流．
（2）電熱絲R₁的阻值．
（3）熱風(fēng)槍總功率的范圍．（設(shè)熱風(fēng)槍工作時的熱效率與單位時間內(nèi)吹出的空氣質(zhì)量不變）

參數(shù)
電源	220V   50Hz
發(fā)熱功率范圍	？～2000W
風(fēng)扇功率	100W
電子調(diào)節(jié)溫度	80℃～640℃
帶電源線重	780g

Answer 1

分析 （1）由P=UI計算熱風(fēng)槍工作時通過風(fēng)扇的電流．
（2）由圖知，R₁與R₂串聯(lián)，當(dāng)滑片在右端時該支路只有R₁連入電路中，此時發(fā)熱功率最大，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$計算R₁的阻值．
（3）根據(jù)出風(fēng)口吹出空氣的溫度最少能提高80℃，最大能提高640℃，由W=Pt、Q=cm△t和ηW=Q列式計算最小功率．

解答 解：
（1）由參數(shù)表知，風(fēng)扇功率100W，P=UI可得熱風(fēng)槍工作時通過風(fēng)扇的電流：
I=$\frac{{P}_{風(fēng)扇}}{U}$=$\frac{100W}{220V}$≈0.45A；
（2）由圖知，R₁與R₂串聯(lián)，當(dāng)滑片在右端時該支路只有R₁連入電路中，此時發(fā)熱功率最大，由參數(shù)表知，最大發(fā)熱功率為2000W，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得R₁的阻值：
R₁=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{大}}$=$\frac{（220V）^{2}}{2000W}$=24.2Ω．
（3）滑片在右端時，R₁發(fā)熱功率最大為2000W，
電熱槍最大總功率為：P_最大=2000W+100W=2100W，
根據(jù)W=Pt、Q=cm△t，
由題意有：ηW_最大=Q_最大，
即：ηP_最大t=cm△t_最大=cm×640℃…①
同理：當(dāng)滑片在左端時，R₁發(fā)熱功率最小，
ηW_最小=Q_最小，
即：ηP_最小t=cm△t_最小=cm×800℃…②
①÷②可得：
P_最小=$\frac{1}{8}$P_最大=$\frac{1}{8}$×2000W=250W，
此時電熱槍的功率為250W+100W=350W，
所以熱風(fēng)槍總功率的范圍為350W～2100W．
答：（1）熱風(fēng)槍工作時通過風(fēng)扇的電流為0.45A．
（2）電熱絲R₁的阻值為24.2Ω．
（3）熱風(fēng)槍總功率的范圍為350W～2100W．

點評 本題考查了串聯(lián)電路特點、電功率、熱量公式的應(yīng)用，能靈活運用公式并從參數(shù)表中獲取有用的信息是關(guān)鍵．