Question

5．小阳学了电路知识之后，对电路很有兴趣．看到家里的电吹风，便把它拆开来研究，并画出了如下电路图（图甲）．他认为当只闭合开关S₁时，电吹风吹冷风；当S₁和S₂都闭合时，电吹风吹热风．小智看了他画的电路图觉得有问题：如果仅闭合S₂，会出现电热丝R工作而电动机不工作的现象，从而使电吹风的塑料外壳过热造成损坏．小智认为只要把其中一个开关移到干路上，就能做到电热丝R工作时，电动机就一定在工作，从而保证塑料外壳不会因操作失误而损坏．请分析回答下列问题：

（1）你认为小智应该把开关S₁（S₁/S₂）移到干路上，才能符合安全要求．
（2）铭牌上吹热风时功率已模糊不清（图乙），他俩合作测量吹热风时的功率．他们让其他用电器都停止工作，只接通电吹风，电吹风处于正常工作且吹热风，观察到电子式电能表（图丙）在5分钟内闪烁了160次，吹热风时的功率是多少瓦？
（3）用此电吹风吹头发5分钟，电吹风正常工作并且吹热风时，电热丝R产生的热量是多少焦耳？

Answer 1

分析 （1）要做到电热丝R工作时，电动机就一定在工作，从而保证塑料外壳不会因操作失误而损坏，只有把s₁移到干路上．
（2）在电路中只有电吹风工作时，电能表测量的就是它消耗的电能，根据P=$\frac{W}{t}$可计算其功率；
（3）先计算出电热丝功率，再由Q=W=Pt计算电热丝R产生的热量．

解答 解：
（1）要做到电热丝R工作时，电动机就一定在工作，从而保证塑料外壳不会因操作失误而损坏，根据图只要把S₁移到干路上就可．
（2）其他用电器都停止工作，只接通电吹风，电吹风处于正常工作且吹热风，
5分钟内消耗的电能：W=$\frac{160imp}{3200imp/kW•h}$=0.05 kW•h，
所以吹热风时的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{0.05kW•h}{\frac{1}{12}h}$=0.6kW=600W；
（3）由题吹热风时的功率：
P=P_R+P_M，
所以P_R=P-P_M=600W-20W=580W，
5分钟电热丝R产生的热量：
Q=W=P_Rt=580W×300s=1.74×10⁵J
答：
（1）S₁；
（2）吹热风时的功率是600W
（3）5分钟电热丝R产生的热量是1.74×10⁵J．

点评 本题考查了电路图的改进、电能表参数的理解、电能和电功率、电热的计算，要注意吹热风时的功率和吹冷风时的功率之差为电热丝R的电功率．