电吹风是现代家庭常用的电器,图1是小华家中使用的电吹风.使用过程中,她发现电吹风既可以吹热风,又可以吹冷风.根据这个现象她断定:在电吹风中有带有风扇的是电动机和可以发热的电热丝.根据电吹风能够单独输出冷风的现象,她认为电动机和电热丝是并联的.图2是她根据现象分析画出的两个电路图.(1)你认为上述两个电路,哪一个更符合实际情况.(2)小华查看说明书得知,该型号电吹风吹热风时的功率为460W,吹冷风时的功率为20W,求电吹风正常工作且吹热风时,电热丝的功率、电阻及1min内电流通过电热丝所产生的热量.

问题描述:

电吹风是现代家庭常用的电器,图1是小华家中使用的电吹风.使用过程中,她发现电吹风既可以吹热风,又可以吹冷风.根据这个现象她断定:在电吹风中有带有风扇的是电动机和可以发热的电热丝.根据电吹风能够单独输出冷风的现象,她认为电动机和电热丝是并联的.图2是她根据现象分析画出的两个电路图.

(1)你认为上述两个电路,哪一个更符合实际情况.
(2)小华查看说明书得知,该型号电吹风吹热风时的功率为460W,吹冷风时的功率为20W,求电吹风正常工作且吹热风时,电热丝的功率、电阻及1min内电流通过电热丝所产生的热量.

(1)①甲图中,开关置于1和2之间时,电动机不能工作,不能吹冷风,开关置于2和3之间时,电热丝和电动机都工作,吹热风;
②乙图中,开关置于1和2之间时,电动机工作,吹冷风,开关置于2和3之间时,电热丝和电动机都工作,吹热风.
答:乙的电路更符合实际情况.
(2)①由于吹热风时,电热丝与电动机并联,且P=P电热丝+P
∴电热丝的功率:P电热丝=P-P=460W-20W=440W
②根据P=

U2
R
的变形得R=
U2
P

∴电热丝的电阻R=
U2
P
=
(220V)2
440W
=110Ω
③1min内电流通过电热丝所产生的热量
Q=P电热丝t=440W×60s=2.64×104J
答:电吹风正常工作且吹热风时,电热丝的功率是440W,电阻是110Ω,1min内电流通过电热丝所产生的热量是2.64×104J.
答案解析:(1)电吹风可以单独吹冷风,也可以吹热风,也就是说电动机在这两种情况下都工作,分析甲、乙两图就可以发现符合要求的电路图;
(2)吹热风时,电热丝和电动机都工作,它们是并联的,电路的总功率等于它们功率的和,根据P=
U2
R
的变形式R=
U2
P
计算出电热丝的电阻,根据Q=Pt计算出电热丝产生的热量.
考试点:电路图设计;电功率的计算;焦耳定律的计算公式及其应用.

知识点:(1)电吹风的设计既能吹冷风,又能吹热风,注意这句话的意思是电动机都工作;
(2)进行电功率、电热的计算时,根据已知量选择合适的公式,并注意公式中个字母表示的物理量以及它们对应的单位.