Question

15．某功能室裝有電熱器（主要部件是一發(fā)熱電阻）和強力排氣扇（主要部件是電動機M）各一個，它們額定電壓220V，額定功率110w都相同，由一個開關(guān)共同控制．開關(guān)閉合后，兩用電器均正常工作．則：
（1）按上述要求，在圖中畫出兩用兩用電器與開關(guān)的連線，并接入家庭電路．
（2）①流過發(fā)熱電阻的電流多大？②發(fā)熱電阻的阻值多大？
（3）①流過開關(guān)的電流多大？②工作相同時間后，兩個用電器產(chǎn)生的熱量相同嗎？為什么？

Answer 1

分析 （1）家庭電路中用電器是并聯(lián)連接，根據(jù)題意“由一個開關(guān)共同控制”可知，開關(guān)在干路上，據(jù)此畫圖；
（2）已知它們額定電壓220V，額定功率110W，利用P=UI變形可求得流過發(fā)熱電阻的電流，根據(jù)歐姆定律變形可求得發(fā)熱電阻的阻值多大；
（3）利用P=UI變形可求得流過電動機的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律可得流過開關(guān)的電流；從能量轉(zhuǎn)化的角度分析兩個用電器產(chǎn)生的熱量是否相同．

解答 解：（1）發(fā)熱電阻和強力排氣扇并聯(lián)，開關(guān)在干路上，如圖所示；

（2）①由P=UI可得，發(fā)熱電阻的電流I₁=$\frac{{P}_{1}}{U}$=$\frac{110W}{220V}$=0.5A，
②由I=$\frac{U}{R}$可得，發(fā)熱電阻的阻值R=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{220V}{0.5A}$=440Ω，
（3）①由發(fā)熱電阻和電動機的額定電壓220V，額定功率110W都相同可得，電動機的電流I₂=I₁=0.5A，
則流過開關(guān)的電流I=I₁+I₂=0.5A+0.5A=1A，
②工作相同時間后，兩個用電器產(chǎn)生的熱量不相同，因為它們功率雖然相同，但發(fā)熱電阻電流做的功完全轉(zhuǎn)化成熱量，而電動機電流做，的功轉(zhuǎn)化為熱量和機械能．
答：??
（1）見上圖．
（2）①流過發(fā)熱電阻的電流為0.5A；②發(fā)熱電阻的阻值440Ω；
（3）①流過開關(guān)的電流1A；②工作相同時間后，兩個用電器產(chǎn)生的熱量不相同，因為它們功率雖然相同，但發(fā)熱電阻電流做的功完全轉(zhuǎn)化成熱量，而電動機電流做，的功轉(zhuǎn)化為熱量和機械能．

點評 本題考查了家庭電路的連接、電功公式和電功率公式的靈活應(yīng)用，是一道綜合性較強的題目．