Question

16．小華家買了一個家用電吹風(fēng)，如圖甲所示．其簡化電路如圖乙所示，主要技術(shù)參數(shù)如表．請解答如下問題：

型號	SHZ2010-642
熱風(fēng)溫度	50℃～70℃
額定功率	熱風(fēng)時：1000W
	冷風(fēng)時：120W
額定電壓	220V
質(zhì)量	0.5kg

（1）當(dāng)電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時，正常工作5min消耗的電能是多少？
（2）當(dāng)選擇開關(guān)旋至何處時，電吹風(fēng)正常工作的功率最大？此時電路中的總電流是多大？
（3）當(dāng)電路供電電壓為200V時，電吹風(fēng)電熱絲的實際電功率為多大？（計算結(jié)果保留一位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）當(dāng)電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時，只有電動機工作，根據(jù)W=Pt求出消耗的電能；
（2）電吹風(fēng)處于吹熱風(fēng)狀態(tài)，則電動機和電熱絲應(yīng)同時工作，此時功率最大；根據(jù)P=UI可求出最大電流．
（3）已知吹熱風(fēng)和冷風(fēng)時的功率，可求電熱絲的額定功率，根據(jù)公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$可求電熱絲的電阻，已知實際電壓，根據(jù)公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得到電熱絲的實際功率．

解答 解：
（1）當(dāng)開關(guān)旋至B、C時，只有電動機工作吹冷風(fēng)，P_動=120W
由P=$\frac{W}{t}$可得，
電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時，正常工作10min消耗的電能是W=Pt=120W×5×60s=3.6×10⁴J；
（2）當(dāng)開關(guān)旋至A、B時，電阻絲與電動機并聯(lián)且同時工作，電吹風(fēng)功率最大，
此時P_熱=1000W，
由P=UI可得，
電路中的總電流是I=$\frac{{P}_{熱}}{U}$=$\frac{1000W}{220V}$≈4.55A；
（3）電熱絲的額定功率為P_R=P_總-P_動=1000W-120W=880W，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，可得，電熱絲的電阻為R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{R}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{880W}$=55Ω，
電熱絲的實際功率為P_實=$\frac{{U}_{實}^{2}}{R}$=$\frac{{（200V）}^{2}}{55Ω}$≈727.3W．
答：（1）電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時，正常工作3min消耗的電能是3.6×10⁴J；
（2）當(dāng)選擇開關(guān)旋至AB時，電吹風(fēng)正常工作的功率最大，此時電路中的總電流是4.55A；
（3）電熱絲的實際功率為727.3W．

點評 此題考查電吹風(fēng)的工作原理、消耗的電能、電流、電阻和實際功率的計算，根據(jù)是基本公式及其變形的靈活應(yīng)用，還要能夠從所提供的信息中找到有用的數(shù)據(jù)．