题目内容

12．小李家里有一个电吹风，该电吹风的工作原理如图甲所示，电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风．

（1）小李将电吹风插头接入家庭电路中，当电吹风吹热风时，电风扇与电热丝的连接方式是并联．
（2）小李在某次用该电吹风将头发吹干的全过程中，为了知道这次使用电吹风时总共消耗的电能，她把电吹风的实际功率随时间的变化关系如图乙记录了下来，请你帮她算一算，她这次吹干头发的全过程中电吹风总共消耗的电能．
（3）该电吹风的电热丝在工作时电阻值是（保留两位小数）．
（4）该电吹风使用几年了，发现其电热丝明显变细了，查阅该用电器的名牌得知原来吹热风时的功率为1000W，假设电动机的功率一直没变，通过计算说明如何改造使其热风挡上的功率为原来的额定值．

分析 （l）当电吹风机送出来的是热风时，说明电动机和电阻丝同时工作．
（2）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）由图象可知电热丝和电动机的总功率，计算出电热丝工作的时的功率，由R=$\frac{{U}^{2}}{P}$计算出电热丝工作时的电阻．
（4）影响电阻的因素有材料、长度以及横截面积和温度，在其他条件一定时，导体的横截面积越小，导体的电阻越大．假设电动机的功率一直没变，要使其热风挡上的功率为原来的额定值，并联一根电阻丝即可，根据并联这根电阻丝的功率为△P=1000W-800W=200W，利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求得电阻值．

解答 解：（l）要让电吹风工作时吹出热风，需要电动机和电阻丝同时工作，即开关应置于图甲中的1位置，此时电风扇与电热丝是并列连接在电源上的，所以是并联连接．
（2）根据功率随时间的变化关系图象可知：
P热=800W，t1=2min=120s，
P凉=100W，t2=3min-2min=1min=60s，
电吹风总共消耗的电能：W总=W热+W凉=P热t1+P凉t2=800W×120s+100W×60s=1.02×105J．
（3）电热丝的功率：P=P热-P凉=800W-100W=700W，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，电热丝在工作时电阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{700W}$≈69.14Ω；
（4）使用几年后，电热丝变细，但电热丝的材料、长度因素都不变，只有横截面积变小，电阻变大．
假设电动机的功率一直没变，要使其热风挡上的功率增大为原来的额定值，应减小电阻，则应并联一根电阻丝，
并联这根电阻丝的功率为△P=P热总′-P热总=1000W-800W=200W，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，并联电阻丝的阻值：R并=$\frac{{U}^{2}}{△P}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{200W}$=242Ω．
即并联一根阻值为242Ω的电阻丝即可．
答：（1）并．
（2）她这次吹干头发的全过程点电吹风总共消耗的电能为1.02×105J．
（3）该电吹风的电热丝在工作时电阻值是69.14Ω；
（4）并联一根阻值为242Ω的电阻丝即可．

点评 本题考查串并联电路的特点、考查电功率公式的应用以及影响电阻的大小的因素，能够从图象中获取有用的信息是解题的关键．

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