Question

4．電吹風(fēng)是現(xiàn)代家庭的常用電器，如圖甲所示是電吹風(fēng)的電路原理圖，R是電熱絲且不隨溫度的變化而變化，M是帶動(dòng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，德江三角牌某型號(hào)電吹風(fēng)的主要技術(shù)參數(shù)如圖乙所示．
（1）當(dāng)只閉合S₁時(shí)，電吹風(fēng)正常工作，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為多大（小數(shù)點(diǎn)后保留兩位）
（2）當(dāng)同時(shí)閉合S₁、S₂時(shí)，電吹風(fēng)正常工作，10min內(nèi)電流通過(guò)R產(chǎn)生的熱量是多少？
（3）小鵬家的電能表如圖丙所示，當(dāng)小明家只有電吹風(fēng)正常工作并且吹熱風(fēng)時(shí)，半小時(shí)電能表的轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)多少圈？
（4）小鵬家的電壓很不穩(wěn)定，當(dāng)電吹風(fēng)接入實(shí)際電壓為198V的電路，吹熱風(fēng)時(shí)電熱絲R的實(shí)際功率為多少？

Answer 1

分析 （1）當(dāng)只閉合S₁時(shí)，電路為電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)單電路，電吹風(fēng)吹冷風(fēng)，根據(jù)P=UI求出通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流；
（2）當(dāng)同時(shí)閉合S₁、S₂時(shí)，電動(dòng)機(jī)M和電熱絲R均工作，電吹風(fēng)吹熱風(fēng)，熱風(fēng)功率減去冷風(fēng)功率即為電熱絲R的功率，根據(jù)Q=W=Pt求出10min內(nèi)電流通過(guò)R產(chǎn)生的熱量；
（3）根據(jù)W=Pt求出小明家只有電吹風(fēng)正常工作并且吹熱風(fēng)時(shí)工作半小時(shí)消耗的電能，再根據(jù)“電能表每消耗1kW•h的電能，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)600r”求出電能表的表盤轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)；
（4）根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電熱絲的電阻，再根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出當(dāng)電吹風(fēng)接入實(shí)際電壓為198V的電路時(shí)電熱絲R的實(shí)際功率．

解答 解：（1）當(dāng)只閉合S₁時(shí)，電吹風(fēng)吹冷風(fēng)，
由P=UI可得，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流：
I_M=$\frac{{P}_{冷}}{U}$=$\frac{80W}{220V}$≈0.36A；
（2）當(dāng)同時(shí)閉合S₁、S₂時(shí)，電吹風(fēng)吹熱風(fēng)，
因電路的總功率等于各用電器功率之和，
所以，電熱絲R的功率：
P_R=P_熱-P_冷=880W-80W=800W，
由P=$\frac{W}{t}$可得，10min內(nèi)電流通過(guò)R產(chǎn)生的熱量：
Q=W=P_Rt=800W×10×60s=4.8×10⁵J；
（3）電吹風(fēng)正常工作并且吹熱風(fēng)時(shí)，半小時(shí)消耗的電能：
W′=Pt′=0.88kW×0.5h=0.44kW•h，
電能表的轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)：
n=0.44kW•h×600r/kW•h=264r；
（4）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，電熱絲的電阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{R}}$=$\frac{（220V）^{2}}{800W}$=60.5Ω，
當(dāng)電吹風(fēng)接入實(shí)際電壓為198V的電路時(shí)，電熱絲R的實(shí)際功率：
P_R實(shí)=$\frac{{{U}_{實(shí)}}^{2}}{R}$=$\frac{（198V）^{2}}{60.5Ω}$=648W．
答：（1）當(dāng)只閉合S₁時(shí)，電吹風(fēng)正常工作，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為0.36A；
（2）當(dāng)同時(shí)閉合S₁、S₂時(shí)，電吹風(fēng)正常工作，10min內(nèi)電流通過(guò)R產(chǎn)生的熱量是4.8×10⁵J；
（3）小鵬家的電能表如圖丙所示，當(dāng)小明家只有電吹風(fēng)正常工作并且吹熱風(fēng)時(shí)，半小時(shí)電能表的轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)264r；
（4）小鵬家的電壓很不穩(wěn)定，當(dāng)電吹風(fēng)接入實(shí)際電壓為198V的電路，吹熱風(fēng)時(shí)電熱絲R的實(shí)際功率為648W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功率公式和電熱公式的靈活應(yīng)用以及電能表參數(shù)含義的理解與掌握，關(guān)鍵是知道電吹風(fēng)的熱風(fēng)功率減去冷風(fēng)功率即為電熱絲的電功率．