Question

一天，小明媽媽要用電吹風(fēng)機(jī)時，發(fā)現(xiàn)家里的電吹風(fēng)機(jī)只能吹冷風(fēng)不能吹熱風(fēng)，經(jīng)檢查，原來是機(jī)內(nèi)的電熱絲已經(jīng)燒壞了，小明想用一根阻值相同的電熱絲來替換，為此：
（1）他從銘牌上查到，該電吹風(fēng)機(jī)吹熱風(fēng)時的額定功率為P_額=1000W，并觀察了電吹風(fēng)機(jī)的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)（如圖所示），終于明白了：旋轉(zhuǎn)式開關(guān)的觸片為扇形，當(dāng)撥到某一檔位時，可以同時與兩個觸點(diǎn)接觸，于是當(dāng)開關(guān)放在“冷”時，就是把

電動機(jī)

連入電路；當(dāng)開關(guān)放到“熱”時，就是把

電動機(jī)和電熱絲

連入電路．
（2）小明關(guān)掉家中所有電器，只打開電吹風(fēng)機(jī)，并觀察家中的電能表，發(fā)現(xiàn)在2min內(nèi)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了12轉(zhuǎn)，結(jié)合電能表銘牌上的“3000R/kW?h”字樣，求出了吹風(fēng)機(jī)吹冷風(fēng)時的功率P_{冷風(fēng)}為

120

 W．
（3）在上述基礎(chǔ)上，小明算出了應(yīng)選配的電熱絲的阻值R，成功地修復(fù)了電吹風(fēng)機(jī)．小明怎樣計(jì)算電熱絲的電阻呢？請你寫出計(jì)算電熱絲阻值的過程．

Answer 1

分析：（1）由圖可知：當(dāng)開關(guān)放在“冷”時，電動機(jī)連入電路；當(dāng)開關(guān)放到“熱”時，電動機(jī)和電熱絲并聯(lián)連入電路．
（2）已知電能表的參數(shù)和電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)，可求得消耗的電能，又已知電吹風(fēng)的通電時間，即可求得電動機(jī)的功率--吹冷風(fēng)時的功率．
（3）已知電吹風(fēng)機(jī)的額定功率、吹冷風(fēng)時的功率，可求得電熱絲的功率，利用電功率公式，求出電熱絲的電阻．

解答：解：（1）由圖可知：當(dāng)開關(guān)放在“冷”時，電動機(jī)連入電路．當(dāng)開關(guān)放到“熱”時，電動機(jī)和電熱絲并聯(lián)連入電路．
（2）吹冷風(fēng)時消耗的電能：
W=

12R

3000R/kW?h

=0.004kW?h=1.44×10⁴J，
吹冷風(fēng)時的功率
P_{冷風(fēng)}=

W

t

=

1.44×104J

2×60s

=120W；
（3）電熱絲的功率應(yīng)為
P_電熱=P_額-P_{電風(fēng)}=1000W-120W=880W，
根據(jù)P=

U2

R

可得，電熱絲電阻：
R=

U2

P電熱

=

(220V)2

880W

=55Ω．
答：（1）電動機(jī)；電動機(jī)和電熱絲；
（2）120；
（3）電熱絲阻值為55Ω．

點(diǎn)評：本題考查了電吹風(fēng)的工作原理和電功率的計(jì)算，關(guān)鍵是電能表參數(shù)含義的理解與掌握，同時知道電路的總功率等于各用電器功率之和．