Question

2．小科同學是一個愛動腦筋的同學，在使用電吹風時發(fā)現(xiàn)一個現(xiàn)象，發(fā)熱時一定有風，有風時不一定發(fā)熱（即吹冷風），將電吹風拆開來研究，他發(fā)現(xiàn)電吹風中有電熱絲，電動機和兩個開關等，所以他畫出了電吹風的電路圖．并觀察了銘牌如圖所示．
（1）畫出小科同學所畫出的電路圖．
（2）同時閉合開關后，電吹風工作過程中的能量轉化情況如何？
（3）當電吹風吹熱風時，正常工作3min，消耗多少電能？此時通過電熱絲R中的電流多大？
（4）小科同學為了測出電動機線圈的電阻，想出了一個方法，請你猜想他可能設計的方法．

Answer 1

分析 （1）已知電吹風中有電熱絲，電動機和兩個開關，再根據(jù)發(fā)熱時一定有風，有風時不一定發(fā)熱，可確定一個開關控制干路，一個控制支路，然后可畫圖；
（2）同時閉合開關后，電流通過電動機的線圈，消耗電能轉化為機械能，同時線圈有電阻，還用來產(chǎn)生熱量；
（3）知道電吹風吹熱風時的功率和時間，利用W=Pt求消耗的電能；
電動機吹冷風功率加上電熱絲R的功率等于電吹風吹熱風時的功率，據(jù)此求出電熱絲R的功率，再利用P=UI求電熱絲R中的電流；
（4）為了測出電動機線圈的電阻，先用手捏住電動機的轉軸，使其不轉動，短暫閉合開關后讀出電流表的讀數(shù)，求該電動機線圈的電阻．

解答 解：（1）根據(jù)發(fā)熱時一定有風，有風時不一定發(fā)熱，可確定一個開關控制干路，一個控制支路，如圖所示

（2）同時閉合開關后，電動機轉動，消耗電能轉化為機械能，同時線圈有電阻，還轉化為內(nèi)能產(chǎn)生熱量；
（3）由P=$\frac{W}{t}$，可得，當電吹風吹熱風時，消耗電能：
W=Pt=0.99kW×$\frac{3}{60}$h=0.0495kWh；
（3）電熱絲R的功率為：P_R=P_熱-P_冷=990W-110W=880W，
當電吹風吹熱風時，電熱絲R中的電流：
由P=UI可得，I_R=$\frac{{P}_{R}}{U}$=$\frac{880W}{220V}$=4A；
（4）為了測出電動機線圈的電阻，先用手捏住電動機的轉軸，使其不轉動，讀出電動機不轉時，通過它的電流，由I=$\frac{U}{R}$計算電動機線圈的電阻；如圖所示：

故答案為：（1）見上圖；
（2）同時閉合開關后，電動機轉動，消耗電能轉化為機械能，同時線圈有電阻，還轉化為內(nèi)能產(chǎn)生熱量；
（3）當電吹風吹熱風時，正常工作3min，消耗0.0495kWh電能；此時通過電熱絲R中的電流為4A；
（4）先用手捏住電動機的轉軸，使其不轉動，讀出電動機不轉時，通過它的電流，由I=$\frac{U}{R}$計算電動機線圈的電阻

點評 本題為電功和熱量的綜合題，考查了電吹風工作時的能量轉化，以及電功率公式的應用，雖知識點多，但都屬于基礎，難度不大．