Question

7．小華家買(mǎi)了一個(gè)家用電吹風(fēng)，如圖甲所示．其簡(jiǎn)化電路如圖乙所示，主要技術(shù)參數(shù)如圖丙．請(qǐng)解答如下問(wèn)題：
（1）當(dāng)電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí)，正常工作5min消耗的電能是多少？
（2）當(dāng)選擇開(kāi)關(guān)旋至何處時(shí)，電吹風(fēng)正常工作的功率最大？此時(shí)電路中的總電流是多大？
（3）當(dāng)電路供電電壓為200V時(shí)，電吹風(fēng)電熱絲的實(shí)際電功率為多大？（計(jì)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(shí)，只有電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)和電熱絲應(yīng)同時(shí)工作，此時(shí)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(shí)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(shí)際電壓，根據(jù)公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得到電熱絲的實(shí)際功率．

解答 解：
（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)旋至B、C時(shí)，只有電動(dòng)機(jī)工作吹冷風(fēng)，P_動(dòng)=120W
由P=$\frac{W}{t}$可得，
電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí)，正常工作5min消耗的電能是W=Pt=120w×5×60s=3.6×10⁴J；
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)旋至A、B時(shí)，電阻絲與電動(dòng)機(jī)并聯(lián)且同時(shí)工作，電吹風(fēng)功率最大，
此時(shí)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(dòng)=1000W-120W=880W，
由于P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，
所以電熱絲的電阻為R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{R}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{880W}$=55Ω，
電熱絲的實(shí)際功率為P_實(shí)=$\frac{{U}_{實(shí)}^{2}}{R}$=$\frac{{（200V）}^{2}}{55Ω}$≈727.3W．
答：（1）電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí)，正常工作5min消耗的電能是3.6×10⁴J；
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)旋至A、B時(shí)，電阻絲與電動(dòng)機(jī)并聯(lián)且同時(shí)工作，電吹風(fēng)功率最大；電路中的總電流是4.55A；
（3）電熱絲的實(shí)際功率為727.3W．

點(diǎn)評(píng) 此題考查電吹風(fēng)的工作原理、消耗的電能、電流、電阻和實(shí)際功率的計(jì)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)．