Question

2．小科同學(xué)是一個愛動腦筋的同學(xué)，在使用電吹風(fēng)時發(fā)現(xiàn)一個現(xiàn)象，發(fā)熱時一定有風(fēng)，有風(fēng)時不一定發(fā)熱（即吹冷風(fēng)），將電吹風(fēng)拆開來研究，他發(fā)現(xiàn)電吹風(fēng)中有電熱絲，電動機(jī)和兩個開關(guān)等，所以他畫出了電吹風(fēng)的電路圖．并觀察了銘牌如圖所示．
（1）畫出小科同學(xué)所畫出的電路圖．
（2）同時閉合開關(guān)后，電吹風(fēng)工作過程中的能量轉(zhuǎn)化情況如何？
（3）當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)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(xué)為了測出電動機(jī)線圈的電阻，想出了一個方法，請你猜想他可能設(shè)計的方法．

Answer 1

分析 （1）已知電吹風(fēng)中有電熱絲，電動機(jī)和兩個開關(guān)，再根據(jù)發(fā)熱時一定有風(fēng)，有風(fēng)時不一定發(fā)熱，可確定一個開關(guān)控制干路，一個控制支路，然后可畫圖；
（2）同時閉合開關(guān)后，電流通過電動機(jī)的線圈，消耗電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，同時線圈有電阻，還用來產(chǎn)生熱量；
（3）知道電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時的功率和時間，利用W=Pt求消耗的電能；
電動機(jī)吹冷風(fēng)功率加上電熱絲R的功率等于電吹風(fēng)吹熱風(fēng)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(jī)線圈的電阻，先用手捏住電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸，使其不轉(zhuǎn)動，短暫閉合開關(guān)后讀出電流表的讀數(shù)，求該電動機(jī)線圈的電阻．

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

（2）同時閉合開關(guān)后，電動機(jī)轉(zhuǎn)動，消耗電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，同時線圈有電阻，還轉(zhuǎn)化為內(nèi)能產(chǎn)生熱量；
（3）由P=$\frac{W}{t}$，可得，當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)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(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)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(jī)線圈的電阻，先用手捏住電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸，使其不轉(zhuǎn)動，讀出電動機(jī)不轉(zhuǎn)時，通過它的電流，由I=$\frac{U}{R}$計算電動機(jī)線圈的電阻；如圖所示：

故答案為：（1）見上圖；
（2）同時閉合開關(guān)后，電動機(jī)轉(zhuǎn)動，消耗電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，同時線圈有電阻，還轉(zhuǎn)化為內(nèi)能產(chǎn)生熱量；
（3）當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)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(jī)的轉(zhuǎn)軸，使其不轉(zhuǎn)動，讀出電動機(jī)不轉(zhuǎn)時，通過它的電流，由I=$\frac{U}{R}$計算電動機(jī)線圈的電阻

點(diǎn)評 本題為電功和熱量的綜合題，考查了電吹風(fēng)工作時的能量轉(zhuǎn)化，以及電功率公式的應(yīng)用，雖知識點(diǎn)多，但都屬于基礎(chǔ)，難度不大．