Question

14．如圖甲是家用電吹風(fēng)機(jī)的工作原理，電吹風(fēng)工作時(shí)可以吹出熱風(fēng)也可以吹出涼風(fēng)．

（1）要讓電吹風(fēng)工作時(shí)吹出熱風(fēng)，它的開(kāi)關(guān)應(yīng)置于1位置（選填“1”、“2”或“3”）．
（2）某次用該電吹風(fēng)將頭發(fā)吹干的過(guò)程中，電吹風(fēng)的功率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示，則在該次吹干頭發(fā)過(guò)程中電吹風(fēng)消耗的總電能是13200 J．
（3）電熱絲在工作時(shí)的電阻值是91.7Ω．（保留一位小數(shù)）
（4）使用幾年后，發(fā)現(xiàn)電熱絲變細(xì)，則其電阻變大，它的實(shí)際功率將變小．
（5）若電風(fēng)扇的功率不變，要恢復(fù)到原來(lái)的熱風(fēng)檔功率，應(yīng)給原來(lái)的電熱絲再并聯(lián)一段適當(dāng)阻值的電熱絲（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）．

Answer 1

分析 （l）當(dāng)電吹風(fēng)機(jī)送出來(lái)的是熱風(fēng)時(shí)，說(shuō)明電動(dòng)機(jī)和電阻絲同時(shí)工作．
（2）由圖象可知吹熱風(fēng)和涼風(fēng)時(shí)的工作時(shí)間，根據(jù)W=Pt求出兩種情況下消耗的電能，兩者之和即為電吹風(fēng)消耗的總電能；
（3）由電路圖可知，吹風(fēng)機(jī)吹涼風(fēng)時(shí)只有電動(dòng)機(jī)工作，吹熱風(fēng)時(shí)電動(dòng)機(jī)和電熱絲同時(shí)工作，熱風(fēng)時(shí)的功率減去涼風(fēng)時(shí)的功率即為電熱絲的功率，根據(jù)P=UI求出通過(guò)電熱絲的電流；知道電熱絲兩端的電壓和通過(guò)的電流，根據(jù)歐姆定律求出電熱絲的電阻．
（4）影響電阻的因素有材料、長(zhǎng)度以及橫截面積和溫度，在其他條件一定時(shí)，導(dǎo)體的橫截面積越小，導(dǎo)體的電阻越大；在電壓一定時(shí)，用電器的功率用公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$比較．
（5）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：
（l）要讓電吹風(fēng)工作時(shí)吹出熱風(fēng)，需要電動(dòng)機(jī)和電阻絲同時(shí)工作，即開(kāi)關(guān)應(yīng)置于圖甲中的1位置，此時(shí)電風(fēng)扇與電熱絲是并列連接在電源上的，所以是并聯(lián)連接．
（2）由圖可知，t_熱=20s，t_涼=10s，
在該次吹干頭發(fā)電吹風(fēng)消耗的總電能：
W=P_熱t_熱+P_涼t_涼=616W×20s+88W×10s=13200J．
（3）由電路圖可知，吹風(fēng)機(jī)吹冷風(fēng)時(shí)只有電動(dòng)機(jī)工作，吹熱風(fēng)時(shí)電動(dòng)機(jī)和電熱絲同時(shí)工作，
則電熱絲的功率：
P_R=P_熱-P_涼=616W-88W=528W，
由P=UI可得，該電吹風(fēng)吹出熱風(fēng)時(shí)，通過(guò)電熱絲的電流：
I′=$\frac{{P}_{R}}{U}$=$\frac{528W}{220V}$=2.4A；
由I=$\frac{U}{R}$可得，電熱絲R的阻值：
R=$\frac{U}{I′}$=$\frac{220V}{2.4A}$≈91.7Ω；
（4）使用幾年后，由于電熱絲的升華，電熱絲變細(xì)，但電熱絲的材料、長(zhǎng)度因素都不變，只有橫截面積變小，所以電阻變大；
當(dāng)電阻變大后，電源電壓不變，由公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$知：電熱絲消耗的實(shí)際功率將變小．
（5）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)與電熱絲并聯(lián)一段新電熱絲．
故答案為：（1）1；
（2）13200；
（3）91.7；
（4）大；�。�
（5）并聯(lián)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功率公式和歐姆定律、電功公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是知道熱風(fēng)時(shí)的功率減去涼風(fēng)時(shí)的功率即為電熱絲的功率．