Question

1．如圖甲所示是小科家額定電壓為220V的電吹風的電路，其中電熱絲通電后可以發(fā)熱，電動機通電后可以送風，其電動機的額定功率為60W
（1）要送熱風，選擇開關(guān)應(yīng)放在A（填“A”“B”或“C”）位置
（2）若電吹風在額定電壓下工作送熱風時的總功率為500W，則電熱絲R的阻值應(yīng)為多大？
（3）小科覺得電吹風在額定電壓下工作送熱風時的總功率可能不是500W，于是他讓家中其他的電器都停止工作，然后利用手表計時，觀察甲種電能表的運行情況（電能表的銘牌如圖乙所示），發(fā)現(xiàn)10min電能表表盤轉(zhuǎn)了210轉(zhuǎn)，則電吹風送熱時的總功率是多大？
（4）小科欲對電吹風進行改裝，使改裝后的電熱風擋的總功率減小為其額定總功率的$\frac{3}{5}$，使熱風減弱．請你在不損壞電熱絲的情況下幫他完成這個改裝工作，并在圖丙中仿照圖甲畫出改裝電路，計算出改裝所用電阻的大�。ńY(jié)果保留整數(shù)）

Answer 1

分析 （1）要送熱風，電動機和電熱絲都工作．
（2）送熱風時，電動機和電熱絲并聯(lián)．電熱絲的功率等于電路消耗的總功率減去電動機的額定功率，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求電熱絲的電阻．
（3）通過電能表的參數(shù)3000r/kW•h可求出吹風機消耗電能，再根據(jù)功率公式P=$\frac{W}{t}$可計算出送熱時的總功率．
（4）求出改裝后的總功率，繼而求出電熱絲和電阻的總功率，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出串聯(lián)的總阻值，再根據(jù)歐姆定律公式和串聯(lián)電路電阻的特點，可求出串聯(lián)電阻的大�。�

解答 解：（1）送熱風時電動機和電熱絲都工作，所以開關(guān)應(yīng)放在A處．
（2）送熱風時，電動機M與電熱絲R并聯(lián)，則電熱絲的發(fā)熱功率為P_R=P_總-P_M=500W-60W=440W，
根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得：電熱絲的電阻R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{R}}$=$\frac{（{220V）}^{2}}{440W}$=110Ω．
（3）電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)210R，吹風機消耗電能為：
W=$\frac{210R}{2500R/（kW•h）}$=0.084kW•h=302400J；
則吹風機的總功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{302400J}{10×60s}$=504W；
（4）使改裝后的電熱風擋的總功率P_總′=$\frac{3}{5}$P_總=$\frac{3}{5}$×500W=300W；則電熱絲和電阻的總功率P=P_總′-P_M=300W-60W=240W，
根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得：電熱絲和電阻的總阻值R_{串聯(lián)}=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（{220V）}^{2}}{240W}$≈202Ω．
根據(jù)串聯(lián)電路總阻值等于各電阻之和可得：
應(yīng)該串聯(lián)的電阻R′=R_串-R=202Ω-110Ω=92Ω．
電路圖如下圖所示：

答：（1）A；
（2）電熱絲R的阻值應(yīng)為110Ω．
（3）電吹風送熱時的總功率是504W；
（4）如上圖，改裝所用電阻的大小為92Ω．

點評 本題考查電功的計算，電功率的計算以及歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是電路的分析還要理解電能表的各個參數(shù)的物理意義．