Question

8．圖為由主機和送風(fēng)墊組成的烘被機，具有烘干、除潮濕、保暖等功能主機主要由風(fēng)機和電熱絲組成，圖為主機內(nèi)部簡化電路圖烘被機的額定電壓220V，額定功率有800-1800W不同規(guī)格，其中風(fēng)機額定功率為45W將送風(fēng)墊平鋪在被褥之間，烘被機工作時，風(fēng)機將加熱的空氣吹入送風(fēng)墊內(nèi)，形成溫度可達80-90℃的高壓氣體，隆起的送風(fēng)墊除了通過接觸面?zhèn)鬟f熱量外，還通過出風(fēng)口形成強制對流，對被褥表面和內(nèi)部同時加熱．

（1）烘焙機能迅速除去潮氣，烘干被褥主要應(yīng)用了哪些物理知識？（寫出兩條即可）
（2）某款烘被機正常工作10min消耗電能0.2kw•h其額定功率是多少？此過程中，電熱絲產(chǎn)生的熱量是多少？
（3）有一款烘被機的額定功率為1000W請在其原電路的基礎(chǔ)上，只增加一個電熱絲，使烘被機額定功率變?yōu)?500W．則該電熱絲應(yīng)如何接入電路？阻值是多大？

Answer 1

分析 （1）從烘焙機的工作原理和潮氣的目的分析判斷即可；
（2）根據(jù)P=$\frac{W}{t}$計算功率，根據(jù)W=Pt求出風(fēng)機消耗的電能，則產(chǎn)生的熱量Q=W-W_{風(fēng)機}；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點，求出串聯(lián)電阻兩端電壓，再計算電阻電流，即用電器正常工作時電流，則根據(jù)歐姆定律求串聯(lián)的電阻．

解答 解：（1）烘焙機的工作原理是利用電流的熱效應(yīng)工作的，除潮氣的目的是加快水的蒸發(fā)，故應(yīng)用的物理知識有：
電流的熱效應(yīng)、蒸發(fā)；
（2）由于烘被機正常工作，t=10min=$\frac{1}{6}$h，
則烘被機額定功率P_額=P_實=$\frac{W}{t}$=$\frac{0.2kW•h}{\frac{1}{6}h}$=1.2kW；
風(fēng)機的機械能W_{風(fēng)機}=P_{風(fēng)機}t=45W×10×60s=27000J，
由于烘被機消耗的電能用來轉(zhuǎn)化為熱量和電動機的機械能；
則Q=W-W_{風(fēng)機}=0.2×3.6×10⁶J-27000J=6.93×10⁵J；
（3）由于烘被機額定功率變?yōu)?500W比原來的額定功率變大，則根據(jù)P=UI可知：
在電源電壓一定的情況下，需要增大電流，由于原電阻不能改變，則應(yīng)并聯(lián)一個電阻R₂，
則P₂=P-P₁=1500W-1000W=500W，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：R₂=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{（220V）^{2}}{500W}$=96.8Ω．
答：（1）烘焙機能迅速除去潮氣，烘干被褥主要應(yīng)用電流的熱效應(yīng)、蒸發(fā)；
（2）某款烘被機額定功率是1.2kW；此過程中，電熱絲產(chǎn)生的熱量是6.93×10⁵J；
（3）該電熱絲應(yīng)并聯(lián)接入電路，阻值是96.8Ω．

點評 本題考查并聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應(yīng)用、功率的計算，抓住在電源電壓不變的條件下，功率的變化與電阻有關(guān)．