Question

19．小華家買了一個家用電吹風，如圖甲所示．其簡化電路如圖乙所示，主要技術參數如表．請解答如下問題：

型號	SHZ2010-624
熱風溫度	50℃-75℃
額定功率	熱風時：1000W
	冷風時：120W
額定電壓	220V
質量	0.5kg

（1）當電吹風吹冷風時，正常工作5min消耗的電能是多少？
（2）當選擇開關旋至何處時，電吹風正常工作的功率最大？此時電路中的總電流是多大？
（3）當電路供電電壓為額定電壓的90%時，電吹風電熱絲的實際電功率為多大？（計算結果保留一位小數）

Answer 1

分析 （1）已知吹冷風時的額定功率和工作時間，根據公式W=Pt可求消耗的電能．
（2）當開關旋至A、B處時，電阻絲和電動機并聯，同時工作，吹出的是熱風，此時電路中電阻最小，電源電壓不變，根據公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知此時電吹風正常工作的功率最大，此時電路中的總電流根據公式I=$\frac{P}{U}$可求．
（3）已知吹熱風和冷風時的功率，可求電熱絲的額定功率，根據公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$可求電熱絲的電阻，已知實際電壓，根據公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求實際功率．

解答 解：（1）當電吹風吹冷風時，由P=$\frac{W}{t}$可得，
消耗電能：W=P_冷t₁=120W×5×60s=3.6×10⁴J．
（2）當開關旋至A、B處時，電阻絲和電動機并聯，同時工作，吹出的是熱風，此時電路中電阻最小，電源電壓不變，根據公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知此時電吹風正常工作的功率最大，
由P=UI可得，
電路中的電流：I=$\frac{{P}_{熱}}{U}$=$\frac{1000W}{220V}$≈4.5A．
（3）電熱絲的額定功率：P₁=1000W-120W=880W．
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，電熱絲的電阻：R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{1}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{880W}$=55Ω，
電熱絲的實際電壓U_實際=90%U_額=90%×220V=198V，
電熱絲的實際功率：P_實=$\frac{{U}_{實}^{2}}{R}$=$\frac{{（198V）}^{2}}{55Ω}$=712.8W．
答：（1）當電吹風吹冷風時，正常工作5min消耗的電能是3.6×10⁴J．
（2）當選擇開關旋至A、B點時，電吹風的電功率最大，此時電路中的總電流是4.5A．
（3）電吹風電熱絲的實際電功率為712.8W．

點評 本題考查消耗的電能、電流、電阻和實際功率的計算，關鍵是各種公式及其變形的靈活運用，還要學會從所給信息中找到有用的數據．