Question

【題目】【2016·黃岡卷】熱風(fēng)槍常用于工程裝修、服裝制造等行業(yè)．工作時，利用其吹出的熱風(fēng)使材料熔化或軟化，從而達到去除舊漆膜、彎曲塑料管．換裝瓷磚等目的，圖甲是某型號熱風(fēng)槍的簡化電路圖，其中電熱絲R1的最大功率為2000W，R2、R3可分別調(diào)節(jié)溫度和風(fēng)量，不計溫度對R1阻值的影響，請解答：

（1）圖乙中的P、Q處為該型號熱風(fēng)槍的電熱絲和電動機預(yù)留安裝位置，應(yīng)將電動機安裝在 處，否則 （說出一點即可）．

（2）當(dāng)R2接入電路電阻為30．8Ω時，R1上消耗的功率是多少？

（3）已知R1達到最大功率時，從出風(fēng)口吹出的空氣溫度升高了400℃，若將R1的功率調(diào)為1500W，則從出風(fēng)口吹出的空氣溫度升高了多少？設(shè)熱效率相同、相同時間內(nèi)吹出的空氣質(zhì)量相同．

Answer 1

【答案】（1）P；電熱絲產(chǎn)生的熱量可能損壞電動機；（2）387．2W；（3）300℃

【解析】

（1）當(dāng)閉合開關(guān)S后，電動機驅(qū)動風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)，將空氣從進風(fēng)口吸入，經(jīng)電熱絲加熱，形成熱風(fēng)后從出風(fēng)口吹出，因此應(yīng)將電熱絲安裝在Q處，電動機安裝在P處；否則如果電熱絲和電動機安裝位置裝反，熱風(fēng)通過電動機時可能損壞電動機．

（2）由電路圖可知，當(dāng)R2=0Ω時，R1所在支路電阻最小，由可知，電熱絲R1的電功率最大Pmax=2000W，所以電熱絲R1的電阻，

當(dāng)R2= 30．8Ω時，R1、R2所在支路電阻：R=R1+R2=24．2Ω+30．8Ω=55Ω，

根據(jù)歐姆定律可得，通過電熱絲R1的電流，

則R1上消耗的功率：P1=I2R1=（4A）2×24．2Ω=387．2W；

（3）由得，電熱絲R1消耗的電能：W=Pt，

因為，所以從出風(fēng)口吹出的空氣吸收的熱量Q吸=ηW=ηPt，由Q吸=cm△t得，從出風(fēng)口吹出的空氣升高的溫度，因為熱效率相同、相同時間內(nèi)吹出的空氣質(zhì)量相同，且空氣的比熱容不變，所以， ．