Question

3．如图1是家用电吹风的工作原理图，电源电压为220V．电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风．某次用该电吹风将头发吹干的过程中，电吹风的功率随时间的变化关系如图2所示．求：

（1）当电吹风在凉风档时，通过电风扇的电流是多少？
（2）在该次吹干头发过程中电吹风消耗的总电能是多少？
（3）电热丝在工作时的电阻值是多少？（保留一位小数）

Answer 1

分析 （1）由电路图可知，吹风机吹凉风时只有电动机工作，吹热风时电动机和电热丝同时工作，根据P=UI求出通过电热丝的电流；
（2）由图象可知吹热风和凉风时的工作时间，根据W=Pt求出两种情况下消耗的电能，两者之和即为电吹风消耗的总电能；
（3）由电路图可知，吹风机吹凉风时只有电动机工作，吹热风时电动机和电热丝同时工作，热风时的功率减去凉风时的功率即为电热丝的功率，根据P=UI求出通过电热丝的电流；知道电热丝两端的电压和通过的电流，根据欧姆定律求出电热丝的电阻．

解答 解：（1）由电路图可知，吹风机吹冷风时只有电动机工作，吹热风时电动机和电热丝同时工作，
则吹冷风时电热丝的功率：
P_凉=88W，
由P=UI可得，该电吹风吹出冷风时，通过电热丝的电流：
I=$\frac{{P}_{凉}}{U}$=$\frac{88W}{220V}$=0.4A；
（2）由图可知，t_热=20s，t_凉=10s，
在该次吹干头发电吹风消耗的总电能：
W=P_热t_热+P_凉t_凉=616W×20s+88W×10s=13200J．
（3）由电路图可知，吹风机吹冷风时只有电动机工作，吹热风时电动机和电热丝同时工作，
则电热丝的功率：
P_R=P_热-P_凉=616W-88W=528W，
由P=UI可得，该电吹风吹出热风时，通过电热丝的电流：
I′=$\frac{{P}_{R}}{U}$=$\frac{528W}{220V}$=2.4A；
由I=$\frac{U}{R}$可得，电热丝R的阻值：
R=$\frac{U}{I′}$=$\frac{220V}{2.4A}$≈91.7Ω；
答：（1）当电吹风在凉风档时，通过电风扇的电流是0.4A；
（2）在该次吹干头发过程中电吹风消耗的总电能是13200J；
（3）电热丝在工作时的电阻值是91.7Ω．

点评 本题考查了电功率公式和欧姆定律、电功公式的灵活应用，关键是知道热风时的功率减去凉风时的功率即为电热丝的功率．