Question

1．如圖所示，是常見的簡(jiǎn)易吹風(fēng)機(jī)工作原理圖（R為電阻絲，M為電動(dòng)機(jī)）及對(duì)應(yīng)的銘牌．
（1）電吹風(fēng)正常工作且吹熱風(fēng)時(shí)，5min內(nèi)電流做功產(chǎn)生的機(jī)械能和熱能各是多少？
（2）電吹風(fēng)工作時(shí)電熱絲的實(shí)際功率為810W，實(shí)際供電的電壓是多少？（忽略阻值隨溫度的變化和電動(dòng)機(jī)所生的熱量）

Answer 1

分析 （1）當(dāng)同時(shí)閉合A、B時(shí)，電動(dòng)機(jī)和電熱絲并聯(lián)，電熱絲功率與電動(dòng)機(jī)功率之和是吹熱風(fēng)時(shí)的總功率，由表中數(shù)據(jù)求出電熱絲的功率，然后根據(jù)公式W=Pt可求5min內(nèi)電流通過R產(chǎn)生的熱量．
（2）應(yīng)用電功率公式求出電熱絲的電阻，然后應(yīng)用電功率公式求出電熱絲的實(shí)際功率．

解答 解：（1）當(dāng)同時(shí)閉合A、B時(shí)，電動(dòng)機(jī)與電熱絲同時(shí)工作，
吹冷風(fēng)的功率所消耗的能量就是機(jī)械能，W_機(jī)=P_{冷風(fēng)}t=100w×5×60s=3×10⁴J；
電熱絲的功率：P=P_{熱風(fēng)}-P_{冷風(fēng)}=1100W-100W=1000W，
t=5min=300s內(nèi)電流通過R產(chǎn)生的熱量：
Q=W=Pt=1000W×300s=3×10⁵J．
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電熱絲的電阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{1000w}$=48.4Ω，
當(dāng)吹熱風(fēng)時(shí)電熱絲R的實(shí)際功率為810w時(shí)：
P_實(shí)=$\frac{{{U}_{實(shí)}}^{2}}{R}$，
U_實(shí)=$\sqrt{{P}_{實(shí)}R}$=$\sqrt{810w×48.4Ω}$=198V．
答：（1）電吹風(fēng)正常工作且吹熱風(fēng)時(shí)，5min內(nèi)電流做功產(chǎn)生的機(jī)械能和熱能各是3×10⁴J和3×10⁵J；
（2）電吹風(fēng)工作時(shí)電熱絲的實(shí)際功率為810W，實(shí)際供電的電壓是198V．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電流、熱量、消耗電能、電阻、實(shí)際功率等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，要理解電能表的參數(shù)的物理意義，還要學(xué)會(huì)從題目所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)．