Question

10．某款電吹風(fēng)機(jī)的工作如圖甲所示，電吹風(fēng)機(jī)工作時(shí)可以吹熱風(fēng)也可以吹出涼風(fēng)．某次用該電吹風(fēng)將頭發(fā)吹干的全過程中，電吹風(fēng)的實(shí)際功率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示．
（1）當(dāng)開關(guān)連到1（選填“1”“2”或“3”）位置時(shí)，電吹風(fēng)吹熱風(fēng)，為圖乙中的AB（選填“AB“或“CD”）階段．
（2）電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)，通過電熱絲的電流為多少？（計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）
（3）若這次吹干頭發(fā)的全過程電吹風(fēng)消耗的電能全部用來給水加熱，能否將質(zhì)量為2kg溫度為80℃的水燒開（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下）？請通過計(jì)算說明．【c_水=4.2×10³J/（kg•℃】

Answer 1

分析 （1）當(dāng)電吹風(fēng)機(jī)送出來的是熱風(fēng)時(shí)，說明電動機(jī)和電阻絲同時(shí)工作，據(jù)此判斷開關(guān)連接的位置；電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)電路的功率最大，由圖乙可知對應(yīng)的階段；
（2）根據(jù)P=UI可得，電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)通過電熱絲的電流；
（3）根據(jù)W=Pt求出這次吹干頭發(fā)的全過程電吹風(fēng)消耗的電能，這些電能即為水吸收的熱量，又知道水的質(zhì)量、水的初溫以及比熱容，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水的末溫，然后與標(biāo)準(zhǔn)狀況下水的沸點(diǎn)100℃相比較得出答案．

解答 解：（1）當(dāng)電吹風(fēng)機(jī)送出來的是熱風(fēng)時(shí)，需要電動機(jī)和電阻絲同時(shí)工作，即開關(guān)應(yīng)置于圖甲中的1位置；
電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)電路的功率最大，由圖乙可知對應(yīng)的是AB階段；
（2）由圖乙可知，電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)的功率P_AB=800W，
由P=UI可得，通過電熱絲的電流：
I=$\frac{{P}_{AB}}{U}$=$\frac{800W}{220V}$≈3.64A；
（3）由圖乙可知，電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)的時(shí)間t_AB=2min=120s，
電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)的功率P_CD=100W，對應(yīng)的工作t_CD=1min=60s，
由P=$\frac{W}{t}$可得，這次吹干頭發(fā)的全過程電吹風(fēng)消耗的電能：
W=P_ABt_AB+P_CDt_CD=800W×120s+100W×60s=1.02×10⁵J，
由題意可知，水吸收的熱量：Q_吸=W=1.02×10⁵J，
由Q_吸=cm（t-t₀）可得，水的末溫：
t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$+t₀=$\frac{1.02×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×2kg}$+80℃≈92.14℃，
因標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)100℃＞92.14℃，
所以這些水不能被燒開．
答：（1）1；AB；
（2）電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)，通過電熱絲的電流為3.64A；
（3）若這次吹干頭發(fā)的全過程電吹風(fēng)消耗的電能全部用來給水加熱，不能將質(zhì)量為2kg溫度為80℃的水燒開．

點(diǎn)評 本題考查了電路連接方式的和對應(yīng)功率的判斷以及電功率公式、電功公式、吸熱公式的應(yīng)用，從圖中獲取有用的信息和知道標(biāo)準(zhǔn)狀況下水的沸點(diǎn)100℃是關(guān)鍵．