Question

1．如圖所示，是常見的簡易吹風機工作原理圖（R為電阻絲，M為電動機）及對應的銘牌．
（1）電吹風正常工作且吹熱風時，5min內電流做功產生的機械能和熱能各是多少？
（2）電吹風工作時電熱絲的實際功率為810W，實際供電的電壓是多少？（忽略阻值隨溫度的變化和電動機所生的熱量）

Answer 1

分析 （1）當同時閉合A、B時，電動機和電熱絲并聯，電熱絲功率與電動機功率之和是吹熱風時的總功率，由表中數據求出電熱絲的功率，然后根據公式W=Pt可求5min內電流通過R產生的熱量．
（2）應用電功率公式求出電熱絲的電阻，然后應用電功率公式求出電熱絲的實際功率．

解答 解：（1）當同時閉合A、B時，電動機與電熱絲同時工作，
吹冷風的功率所消耗的能量就是機械能，W_機=P_冷風t=100w×5×60s=3×10⁴J；
電熱絲的功率：P=P_熱風-P_冷風=1100W-100W=1000W，
t=5min=300s內電流通過R產生的熱量：
Q=W=Pt=1000W×300s=3×10⁵J．
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電熱絲的電阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{1000w}$=48.4Ω，
當吹熱風時電熱絲R的實際功率為810w時：
P_實=$\frac{{{U}_{實}}^{2}}{R}$，
U_實=$\sqrt{{P}_{實}R}$=$\sqrt{810w×48.4Ω}$=198V．
答：（1）電吹風正常工作且吹熱風時，5min內電流做功產生的機械能和熱能各是3×10⁴J和3×10⁵J；
（2）電吹風工作時電熱絲的實際功率為810W，實際供電的電壓是198V．

點評 本題考查電流、熱量、消耗電能、電阻、實際功率等的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，要理解電能表的參數的物理意義，還要學會從題目所給信息中找到有用的數據．