Question

20．小楊家買了一個電吹風(fēng)，簡化電路如圖所示，這樣參數(shù)如表格中所示．若不考慮溫度對電阻的影響，求：
（1）在AB和BC兩開關(guān)觸點，選擇開關(guān)旋至何處時電吹風(fēng)正常工作的功率最大？此時電路中的總電流為多少？
（2）當(dāng)電路供電電壓為110V時，電吹風(fēng)仍使用熱風(fēng)擋，電熱絲的實際功率為多少？若考慮溫度對電熱絲的影響，電熱絲的實際功率比計算值更大還是更小？為什么？

熱風(fēng)溫度	45℃～75℃
額定功率	熱風(fēng)1200W
	冷風(fēng)200W
額定電壓	220V
質(zhì)量	0.66kg

Answer 1

分析 （1）當(dāng)開關(guān)旋至A、B處時，電阻絲和電動機(jī)并聯(lián)，同時工作，吹出的是熱風(fēng)，此時電路中電阻最小，電源電壓不變，根據(jù)公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知此時電吹風(fēng)正常工作的功率最大，此時電路中的總電流根據(jù)公式I=$\frac{P}{U}$可求．
（2）已知吹熱風(fēng)和冷風(fēng)時的功率，可求電熱絲的額定功率，根據(jù)公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$可求電熱絲的電阻，已知實際電壓，根據(jù)公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求實際功率；
根據(jù)溫度對電阻的影響，結(jié)合功率公式分析功率變化．

解答 解：（1）開關(guān)旋至AB處時，電吹風(fēng)正常工作且處于吹熱風(fēng)狀態(tài)，此時功率最大，
電路中的電流I=$\frac{{P}_{總}}{U}$=$\frac{1200W}{220V}$≈5.5A；
（2）P₂=P_總-P₁=1200W-200W=1000W，
電熱絲的電阻R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1000W}$=48.4Ω，
當(dāng)電路供電電壓為110V時，吹風(fēng)機(jī)電熱絲的實際功率：
P₂′=$\frac{{U}_{實}^{2}}{R}$=$\frac{（110V）^{2}}{48.4Ω}$=250W．
若考慮溫度對電熱絲電阻的影響，在110V電壓下相對于2220V電壓，電熱絲溫度較低，電熱絲阻值減小，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電壓相同時，電阻越小，功率越大，故電熱絲的實際功率比計算值更大．
答：（1）選擇開關(guān)旋至AB處，功率最大，此時電流約為5.5A；
（2）當(dāng)電路供電電壓為110V時，吹風(fēng)機(jī)電熱絲的實際功率250W；若考慮溫度對電阻的影響，由于溫度越低，電熱絲電阻越小，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電壓相同時，電阻越小，功率越大，故電熱絲的實際功率比計算值更大．

點評 本題考查了電流、電阻和實際功率的計算，關(guān)鍵是各種公式及其變形的靈活運(yùn)用，還要學(xué)會從所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)