Question

11．電吹風(fēng)是現(xiàn)代家庭常用電器．如圖甲所示是電吹風(fēng)的電路原理圖，R是電熱絲，M是帶動(dòng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，三角牌某型號電吹風(fēng)的主要技術(shù)參數(shù)如表所示：

三角牌電吹風(fēng)	ZJQF003
額定電壓	220V
頻率	50Hz
吹熱風(fēng)時(shí)功率	880W
吹冷風(fēng)時(shí)功率	80W

（1）觀察乙圖可知，該電能表的標(biāo)定電流是10A； 該電能表正常工作時(shí)家中用電器的總功率不能超過4400W．
（2）當(dāng)小明家只有電吹風(fēng)正常工作且吹熱風(fēng)時(shí)，半小時(shí)內(nèi)消耗的電能是多少kW•h？電能表的轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)多少圈？
（3）電熱絲R的電阻值；
（4）當(dāng)小明把家中的所有用電器都與電源斷開，再接上一個(gè)電水壺，發(fā)現(xiàn)1min內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了15轉(zhuǎn)，這個(gè)電水壺的功率是多大？

Answer 1

分析 本題首先要清楚電能表上的幾個(gè)參數(shù)的物理意義．
“220V”表示電能表的工作電壓為220V；
“10A”表示電能表的標(biāo)定電流為10A，即允許通過的最大電流為10A；
“2500r/kW•h”表示用電器每消耗kW•h的電能，電能表的水平轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)2500轉(zhuǎn)．
（1）可利用公式P=UI求使用的用電器的最大功率；
（2）已知吹熱風(fēng)時(shí)的額定功率和工作時(shí)間，根據(jù)公式W=Pt可求消耗的電能，已知電能表每消耗1kW•h的電能，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)2500圈，可求現(xiàn)在電能表的表盤轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)．
（3）計(jì)算出電熱絲R兩端的電壓和通過R的電流，可利用歐姆定律公式計(jì)算電熱絲R的電阻值即可．
（4）2500r/kW•h表示的是電路中每消耗1kW•h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)2500r，或者表示電能表每轉(zhuǎn)1r，電路中消耗$\frac{1}{2500}$kW•h的電能，求出轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)15r電路中消耗的電能，然后根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出用電器的功率．

解答 解：（1）據(jù)電能表的參數(shù)可知，此電能表的標(biāo)定電流是10A，額定最大電流是20A，故使用的用電器的最大功率：P=UI=220V×20A=4400W；
（2）電吹風(fēng)正常工作并且吹熱風(fēng)時(shí)，半小時(shí)消耗的電能W=Pt=0.88kW×0.5h=0.44kW•h，電能表的轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)n=0.44kW•h×2500r/kW•h=1100r；
（3）電吹風(fēng)正常工作且吹熱風(fēng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)和電熱絲并聯(lián)且同時(shí)工作，
因?yàn)镻_M=P_冷=80W，P_總=P_熱=880W，
所以電熱絲消耗的電功率P_R=P_總-P_M=880W-80W=800W，
又因?yàn)閁_R=U_M=U=220V，
所以由P=UI得
I_R=$\frac{{P}_{R}}{{U}_{R}}$=$\frac{800W}{220V}$≈3.6A．
U_R=220V，I_R=3.6A，
所以電熱絲R的電阻值為：R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{220V}{3.6A}$≈61Ω．
（4）轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)15轉(zhuǎn)消耗電能：W=$\frac{15}{2500}$kW•h=0.006kW•h，
用電器的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{0.006kW•h}{\frac{1}{60}h}$=0.36kW=360W．
故答案為：
（1）10；4400．
（2）當(dāng)小明家只有電吹風(fēng)正常工作且吹熱風(fēng)時(shí)，半小時(shí)內(nèi)消耗的電能是0.44kW•h；電能表的轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)1100圈；
（3）電熱絲R的電阻值是61Ω；
（4）當(dāng)小明把家的這個(gè)電水壺的功率是多360W．

點(diǎn)評 本題考查了電能表的計(jì)算、電功率的計(jì)算，以及電流、電阻和熱量的計(jì)算，關(guān)鍵是各種公式及其變形的靈活運(yùn)用，還要學(xué)會(huì)從所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)．