Question

18．家用电吹风简化电路及主要技术参数如图所示，根据题目的信息回答下列问题：

额定功率	热风时：1000W
	冷风时：220W
额定电压	220V
质量	0.5kg

（1）选择开关接BC（填“AB”、“BC”或“CD”）时，电吹风送冷风；
（2）电热丝的电阻为多少？
（3）若电动机的内阻为44欧，则电动机的机械效率为多少？该电吹风吹热风时，工作10分钟共产生的热量为多少？

Answer 1

分析 （1）吹风机送冷风时，只有电动机工作，分析清楚图示电路图，根据电路图分析答题．
（2）当电吹风吹热风时，电动机和电热丝同时工作，R₁与R₂并联，电热丝的功率等于电吹风吹热风时的功率减去吹冷风时的功率，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出电热丝R₂的电阻值．
（3）根据P=UI求出电动机的电流，利用P=I²R求出线圈的热功率，进而求出机械功率，利用η=$\frac{{P}_{机械}}{{P}_{电动机}}$求出电动机的机械效率；
利用Q=I²Rt和Q=W=Pt吹热风时工作10分钟共产生的热量产生的热量．

解答 解：（1）由图示电路图可知，当选择开关置于BC位置时，只有电动机接入电路，此时电动机吹冷风；
（2）由表中数据可知，电动机的电功率：P_电动机=220W；
当电吹风吹热风时，电动机和电热丝同时工作，R₁与R₂并联，则电热丝R的电功率：
P_R=P-P_电动机=1000W-220W=780W，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得电热丝R的电阻值：
R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{R}}$=$\frac{（220V）^{2}}{780W}$≈62Ω．
（3）由P=UI可得，通过电动机的电流：
I_电动机=$\frac{{P}_{电动机}}{U}$=$\frac{220W}{220V}$=1A；
线圈消耗的热功率：
P_线圈=I_电动机²R_电动机=（1A）²×44Ω=44W，
电动机的机械功率：P_机械=P_电动机-P_Q=220W-44W=176W，
电动机的机械效率：η=$\frac{{P}_{机械}}{{P}_{电动机}}$×100%=$\frac{176W}{220W}$×100%=80%；
该电吹风吹热风时，电动机和电热丝产生的热量Q=Q_线圈+Q_R=P_线圈t+P_Rt=44W×10×60s+780W×10×60s=494400J．
答：（1）选择开关接BC时，电吹风送冷风．
（2）电热丝的电阻为62Ω．
（3）若电动机的内阻为44欧，则电动机的机械效率为80%，该电吹风吹热风时，工作10分钟共产生的热量为494400J．

点评 本题考查了电功公式和电功率公式的灵活应用，关键是知道电吹风吹热风时电热丝和电动机同时工作以，难点是知道电吹风吹热风时的功率减去吹冷风时的功率等于电热丝的功率．