Question

如圖所示是家庭中常用的電吹風(fēng)，其主要是由電動(dòng)機(jī)和電熱絲組成的，當(dāng)電動(dòng)機(jī)單獨(dú)工作時(shí)吹出冷風(fēng)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)和電熱絲同時(shí)工作時(shí)吹出熱風(fēng)。物理小組的同學(xué)們收集到某型號(hào)電吹風(fēng)的相關(guān)信息如下表：

××電吹風(fēng)
額定電壓	220V
電熱絲額定功率	400W	電動(dòng)機(jī)額定功率	20W

（1）電熱絲的電阻是多少？

（2）經(jīng)測(cè)試，該電吹風(fēng)正常工作的情況下吹熱風(fēng)時(shí)，在180s時(shí)間吹出了1.28kg熱空氣，這些熱空氣具有3240J機(jī)械能，溫度升高了45℃。此電吹風(fēng)的能量轉(zhuǎn)化效率是多少？

（結(jié)果保留整數(shù)）【空氣的比熱容c_空氣=1.0×10³ J/(kg·℃)】

（3）根據(jù)電吹風(fēng)工作特點(diǎn)和安全用電原則，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖所示的三種電吹風(fēng)電路圖。你認(rèn)為哪個(gè)符合實(shí)際情況？請(qǐng)說(shuō)明理由。

 

Answer 1

【答案】

（1）121Ω

（2）80%

（3）丙；既能吹出冷風(fēng)，又能吹出熱風(fēng)，還可保證開關(guān)閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)先工作，防止電熱絲單獨(dú)工作（或干燒）被燒毀。

【解析】

試題分析：（1）電熱絲的電阻：R_絲= =121Ω

（2）空氣吸收的熱量：Q=cmΔt=1.0×10³×1.28×45=57600J

空氣獲得的有用能量：W_有用= W_機(jī)械＋Q=3240＋57600=60840J

電吹風(fēng)消耗的電能：W=P_總t=420×180=75600J（1分）

電吹風(fēng)的能量轉(zhuǎn)化效率：η=80%

（3）丙；既能吹出冷風(fēng)，又能吹出熱風(fēng)，還可保證開關(guān)閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)先工作，防止電熱絲單獨(dú)工作（或干燒）被燒毀。

考點(diǎn)：電功率的計(jì)算、熱量的計(jì)算、能量轉(zhuǎn)換效率的計(jì)算

點(diǎn)評(píng)：本題是一道綜合性的試題，涉及到電阻、電功率、熱量、能量的效率的計(jì)算，知識(shí)點(diǎn)較多，難度較大。