Question

4．小华家买了一个电吹风，既可以吹冷风也可以吹热风，其简化电路如图所示．  已知该电吹风的额定电压是220V，电动机的额定功率是110W，吹热风时总电流是4.9A．该电吹风接在家庭电路中使用时，通过计算回答：
（1）当电吹风吹冷风时，工作5min消耗的电能是多少？
（2）当电吹风吹热风时，通过电热丝的电流是多少？
（3）电热丝的电阻是多少？
（4）当电吹风吹热风时，工作Imin电流通过电热丝产生的热量是多少J．

Answer 1

分析 （1）已知电动机额定功率和工作时间，利用公式W=Pt得到消耗的电能；
（2）已知电动机额定功率和额定电压，可以额定正常工作的电流；根据并联电路电流特点得到通过电热丝的电流；
（3）已知电热丝两端电压和通过的电流，可以得到其阻值；
（4）已知电热丝阻值、电流和通电时间，利用焦耳定律得到产生的热量．

解答 解：
（1）t₁=5min=300s，
由P=$\frac{W}{t}$得，电吹风吹冷风时，工作5min消耗的电能：
W₁=P₁t₁=110W×300s=3.3×10⁴J；
（2）由P=UI得电动机正常工作的电流为：
I₁₌$\frac{{P}_{1}}{U}$=$\frac{110W}{220V}$=0.5A，
因为电热丝和电动机并联，
所以通过电热丝的电流I₂=I-I₁=4.9A-0.5A=4.4A；
（3）由I=$\frac{U}{R}$得，电热丝的电阻：
R₂=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{220V}{4.4A}$=50Ω；
（4）t₂=1min=60s，
电流通过电热丝产生的热量：
Q₂=I₂²R₂t₂=（4.4A）²×50Ω×60s=58080J．
答：
（1）当电吹风吹冷风时，工作5min消耗的电能是3.3×10⁴J；
（2）当电吹风吹热风时，通过电热丝的电流是4.4A；
（3）电热丝的电阻是50Ω；
（4）当电吹风吹热风时，工作Imin电流通过电热丝产生的热量是58080J．

点评 此题是一道以电吹风机为素材设计题目的电学应用题，考查了并联电路的特点、欧姆定律、电功率和焦耳定律的应用，题目本身难度不大，掌握基本规律，选择正确的公式或公式变形就能轻松解答．