Question

3．如圖1是家用電吹風(fēng)的工作原理圖，電源電壓為220V．電吹風(fēng)工作時(shí)可以吹出熱風(fēng)也可以吹出涼風(fēng)．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2所示．求：

（1）當(dāng)電吹風(fēng)在涼風(fēng)檔時(shí)，通過電風(fēng)扇的電流是多少？
（2）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？（保留一位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，吹風(fēng)機(jī)吹涼風(fēng)時(shí)只有電動(dòng)機(jī)工作，吹熱風(fēng)時(shí)電動(dòng)機(jī)和電熱絲同時(shí)工作，根據(jù)P=UI求出通過電熱絲的電流；
（2）由圖象可知吹熱風(fēng)和涼風(fēng)時(shí)的工作時(shí)間，根據(jù)W=Pt求出兩種情況下消耗的電能，兩者之和即為電吹風(fēng)消耗的總電能；
（3）由電路圖可知，吹風(fēng)機(jī)吹涼風(fēng)時(shí)只有電動(dòng)機(jī)工作，吹熱風(fēng)時(shí)電動(dòng)機(jī)和電熱絲同時(shí)工作，熱風(fēng)時(shí)的功率減去涼風(fēng)時(shí)的功率即為電熱絲的功率，根據(jù)P=UI求出通過電熱絲的電流；知道電熱絲兩端的電壓和通過的電流，根據(jù)歐姆定律求出電熱絲的電阻．

解答 解：（1）由電路圖可知，吹風(fēng)機(jī)吹冷風(fēng)時(shí)只有電動(dòng)機(jī)工作，吹熱風(fēng)時(shí)電動(dòng)機(jī)和電熱絲同時(shí)工作，
則吹冷風(fēng)時(shí)電熱絲的功率：
P_涼=88W，
由P=UI可得，該電吹風(fēng)吹出冷風(fēng)時(shí)，通過電熱絲的電流：
I=$\frac{{P}_{涼}}{U}$=$\frac{88W}{220V}$=0.4A；
（2）由圖可知，t_熱=20s，t_涼=10s，
在該次吹干頭發(fā)電吹風(fēng)消耗的總電能：
W=P_熱t_熱+P_涼t_涼=616W×20s+88W×10s=13200J．
（3）由電路圖可知，吹風(fēng)機(jī)吹冷風(fēng)時(shí)只有電動(dòng)機(jī)工作，吹熱風(fēng)時(shí)電動(dòng)機(jī)和電熱絲同時(shí)工作，
則電熱絲的功率：
P_R=P_熱-P_涼=616W-88W=528W，
由P=UI可得，該電吹風(fēng)吹出熱風(fēng)時(shí)，通過電熱絲的電流：
I′=$\frac{{P}_{R}}{U}$=$\frac{528W}{220V}$=2.4A；
由I=$\frac{U}{R}$可得，電熱絲R的阻值：
R=$\frac{U}{I′}$=$\frac{220V}{2.4A}$≈91.7Ω；
答：（1）當(dāng)電吹風(fēng)在涼風(fēng)檔時(shí)，通過電風(fēng)扇的電流是0.4A；
（2）在該次吹干頭發(fā)過程中電吹風(fēng)消耗的總電能是13200J；
（3）電熱絲在工作時(shí)的電阻值是91.7Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功率公式和歐姆定律、電功公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是知道熱風(fēng)時(shí)的功率減去涼風(fēng)時(shí)的功率即為電熱絲的功率．