Question

小明家電熱吹風(fēng)機(jī)的銘牌如表所示，其工作原理如圖1所示．由于使用了多年，吹風(fēng)機(jī)中的電熱絲明顯氧化導(dǎo)致其電阻發(fā)生了變化，電動(dòng)機(jī)性能仍保持不變．為準(zhǔn)確測(cè)量氧化電熱絲的實(shí)際電阻值，小明在家中把該吹風(fēng)機(jī)單獨(dú)接入家庭電路并使其吹熱風(fēng)，發(fā)現(xiàn)電能表的轉(zhuǎn)盤6min內(nèi)轉(zhuǎn)過132圈，電能表規(guī)格如圖2所示．問：

電熱吹風(fēng)機(jī)
額定電壓/V	220
電熱絲功率/W	480
電動(dòng)機(jī)功率/W	40

（1）這段時(shí)間內(nèi)電吹風(fēng)消耗了多少電能？
（2）氧化電熱絲的實(shí)際電阻值是多少？
（3）為恢復(fù)電熱吹風(fēng)機(jī)的銘牌功率，應(yīng)與氧化電熱絲串聯(lián)還是并聯(lián)一段新電熱絲？

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)可求消耗的電能．
（2）先根據(jù)P=

W

t

求出氧化后電路的實(shí)際功率，再用實(shí)際功率減掉電動(dòng)機(jī)的功率即為氧化電熱絲的實(shí)際功率，最后根據(jù)R=

U2

P

求出氧化電熱絲的實(shí)際電阻值．
（3）由電吹風(fēng)的銘牌可知額定電壓和電熱絲的額定功率，根據(jù)R=

U2

P

求出正常工作時(shí)電阻絲的阻值，然后根據(jù)電阻串聯(lián)時(shí)越串越大、并聯(lián)時(shí)越并越小判斷新電熱絲的串并聯(lián)．

解答：解：（1）氧化后吹熱風(fēng)時(shí)，6min內(nèi)消耗的電能：W=

132r

3000r/kW?h

=0.044kW?h，
（2）吹熱風(fēng)時(shí)電路的實(shí)際功率：
P=

W

t

=

0.044kW?h

6 60 h

=0.44kW=440W，
此時(shí)電熱絲的實(shí)際功率P_熱′=P-P_{電動(dòng)機(jī)}=440W-40W=400W，
氧化電熱絲的實(shí)際電阻值R′=

U2

P熱′

=

(220V)2

400W

=121Ω．
（3）吹風(fēng)機(jī)正常工作時(shí)，P_熱=480W，
電阻絲的阻值R=

U2

P熱

=

(220V)2

480W

≈100.8Ω＜121Ω；
因并聯(lián)電路電阻越并越小、小于任何一個(gè)分電阻，串聯(lián)電路電阻越串越大、大于任何一個(gè)分電阻，所以為恢復(fù)電熱吹風(fēng)機(jī)的銘牌功率，應(yīng)與氧化電熱絲并聯(lián)一段新電熱絲．
答：（1）這段時(shí)間內(nèi)電吹風(fēng)消耗了0.044kW?h的電能；
（2）氧化電熱絲的實(shí)際電阻值是121Ω；
（3）為恢復(fù)電熱吹風(fēng)機(jī)的銘牌功率，應(yīng)與氧化電熱絲并聯(lián)一段新電熱絲．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電阻的并聯(lián)和歐姆定律、電功率公式的靈活運(yùn)用，關(guān)鍵是電吹風(fēng)和電能表參數(shù)含義的理解與掌握，綜合性強(qiáng)．