Question

3．一天，小明媽媽要用電吹風(fēng)機(jī)時(shí)，發(fā)現(xiàn)家里的電吹風(fēng)只能吹冷風(fēng)不能吹熱風(fēng)，經(jīng)檢查，原來是機(jī)內(nèi)的電熱絲已經(jīng)燒壞了，小明想用一根阻值相同的電熱絲來替換，為此：他從銘牌上查到，該電吹風(fēng)機(jī)的額定功率為P_額=600W，并觀察了電吹風(fēng)機(jī)的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)（如圖），終于明白了：旋轉(zhuǎn)式開關(guān)的觸片為扇形，當(dāng)撥到某一檔位時(shí)，可以同時(shí)與兩個(gè)觸點(diǎn)接觸，于是當(dāng)開關(guān)放在“冷”時(shí)，就是把電動(dòng)機(jī)連入電路；當(dāng)開關(guān)放到“熱”時(shí)，就是把電熱絲和電動(dòng)機(jī)連入電路．
（1）小明關(guān)掉家中所有電器，只打開電吹風(fēng)機(jī)，并觀察家中的電能表，發(fā)現(xiàn)在2min內(nèi)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了20轉(zhuǎn)，結(jié)合電能表銘牌上的“3000R/kw•h”字樣，求出了吹風(fēng)機(jī)吹冷風(fēng)時(shí)的功率P_{電風(fēng)扇}為200W．
（2）在上述基礎(chǔ)上，小明算出了應(yīng)選配的電熱絲的阻值R，成功地修復(fù)了電吹風(fēng)機(jī)．小明怎樣計(jì)算電熱絲的電阻的呢？請(qǐng)你寫出計(jì)算電熱絲阻值的過程．

Answer 1

分析 （1）已知電能表的參數(shù)和電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)，可求得消耗的電能，又已知電吹風(fēng)的通電時(shí)間，即可求得電動(dòng)機(jī)的功率--吹冷風(fēng)時(shí)的功率．
（2）已知電吹風(fēng)機(jī)的額定功率、吹冷風(fēng)時(shí)的功率，可求得電熱絲的功率，利用電功率公式，求出電熱絲的電阻．

解答 解：
（1）吹風(fēng)機(jī)吹冷風(fēng)時(shí)消耗的電能：
W=$\frac{20R}{3000R/kW•h}$=$\frac{1}{150}$kW•h=2.4×10⁴J，
吹冷風(fēng)時(shí)的功率：
P_{冷風(fēng)}=$\frac{W}{t}$=$\frac{2.4×1{0}^{4}J}{2×60s}$=200W，
（2）因電吹風(fēng)機(jī)的額定功率為電熱絲和電風(fēng)扇消耗功率之和，
所以電熱絲的功率：
P_電熱絲=P_額-P_{電風(fēng)扇}=600W-200W=400W，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，電熱絲的電阻：
R_電熱絲=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{電熱絲}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{400W}$=121Ω．
答：（1）200；（2）電熱絲的電阻121Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功、電功率的計(jì)算和學(xué)生的讀圖能力．要學(xué)會(huì)利用電能表的參數(shù)測(cè)電能的方法，注意電功率公式的選擇．