Question

1．图甲是家用电吹风的工作原理图，电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风．
（l）当开关置于图甲中“2”位置时，吹的是凉风，电路的连接情况是B．
A．只有电热丝连入电路　　　　　　B．只有电风扇连入电路
C．电热丝和电风扇串联　　　　　　D．电热丝和电风扇并联
（2）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乙所示，则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？
（4）若电风扇的电动机线圈电阻为10Ω，则在吹干头发过程中，电流通过电动机线圈产生的热量是多少？

Answer 1

分析 （l）由图根据开关接不同位置时电路结构，分析解答．
（2）首先由图象得出吹热风和吹凉风时的功率和时间，然后根据W=Pt分别计算出电吹风工作时吹热风和吹凉风时消耗的电能，求其和即可．
（3）根据功率随时间的图象计算电热丝的功率，然后利用R=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出电阻．
（4）由P=UI计算吹凉风时电路中电流，由Q=I²Rt计算电动机线圈产生的热量．

解答 解：
（l）由图知，开关应置于图甲中的1位置，电热丝与电风扇并联，此时吹热风，开关应置于2位置时，只有电风扇连入电路工作，此时吹凉风．
（2）根据功率随时间的变化关系图象可知：
吹热风时电动机和电热丝并联同时工作，总功率为290.4W，当吹凉风时电动机功率为48.4W，吹热风和冷风的时间，
由W=Pt可得该次吹干头发过程中电吹风消耗的总电能：
W_总=W_热+W_凉=P_热t₁+P_凉t₂=290.4W×20s+48.4W×10s=6292J．
（3）电热丝的功率为P_热=P-P_凉=290.4W-48.4W=242W；
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，电热丝的电阻为：
R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{热}}$=$\frac{（220V）^{2}}{242W}$=200Ω；
（4）由P=UI可得，吹凉风时通过电动机电流：
I=$\frac{{P}_{凉}}{U}$=$\frac{48.4W}{220V}$=0.22A，
所以电流通过电动机线圈产生的热量：
Q=I²Rt=（0.22）²×10Ω×30s=14.52J．
答：（1）凉；B；
（2）该次吹干头发过程中电吹风消耗的总电能是6292J；
（3）电热丝在工作时的电阻值200Ω；
（4）电流通过电动机线圈产生的热量是14.52J．

点评 本题考查电功计算电功率和电热公式的应用，难点是明白触点在不同位置时电路的连接情况．