Question

4．小英家里有一個電吹風，該電吹風的工作原理如圖甲所示，電吹風工作時可以吹出熱風也可以吹出涼風．小英在某次用該電吹風將頭發(fā)吹干的全過程中，為了知道這次使用電吹風時總共消耗的電能，她把電吹風的實際功率隨時間的變化關系用圖乙記錄了下來．請你幫她算一算．
 
（1）她這次吹干頭發(fā)的全過程電吹風總共消耗的電能是多少？
（2）該電吹風的電熱絲在工作時電阻值是多少？（保留兩位小數(shù)）
（3）該電吹風使用幾年后，發(fā)現(xiàn)電熱絲的電阻值將大，其原因是什么？

Answer 1

分析 （l）由圖象得出吹熱風和吹涼風時的功率和時間，然后根據(jù)W=Pt分別計算出電吹風工作時吹熱風和吹涼風時消耗的電能，求其和即可．
（2）由圖象可知電熱絲和電動機的總功率，計算出電熱絲工作的時的功率，由R=$\frac{{U}^{2}}{P}$計算出電熱絲工作時的電阻．
（3）影響電阻的因素有材料、長度以及橫截面積和溫度，在其他條件一定時，導體的橫截面積越小，導體的電阻越大．

解答 解：（l）根據(jù)功率隨時間的變化關系圖象可知：
P_熱=800W，t₁=2min=120s，
P_涼=100W，t₂=3min-2min=1min=60s，
W_總=W_熱+W_涼=P_熱t₁+P_涼t₂=800W×120s+100W×60s=1.02×10⁵J．
（2）電熱絲的功率：P=P_熱-P_涼=800W-100W=700W．
根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得電阻絲的阻值：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（{220V）}^{2}}{700W}$≈69.14Ω；
（3）使用幾年后，電熱絲變細，但電熱絲的材料、長度因素都不變，只有橫截面積變小，所以電阻絲的電阻值變大．
答：（1）吹干頭發(fā)的全過程電吹風總共消耗的電能是1.02×10⁵J．
（2）該電吹風的電熱絲在工作時電阻值是69.14Ω；
（3）該電吹風使用幾年后，電熱絲變細，但電熱絲的材料、長度因素都不變，只有橫截面積變小，所以電阻絲的電阻值變大．

點評 本題考查串并聯(lián)電路的特點、考查電功率公式的應用以及影響電阻的大小的因素，能夠從圖象中獲取有用的信息是解題的關鍵．