Question

小華家買了一個家用電吹風，如圖甲所示。其簡化電路如圖乙所示，主要技術參數如右表。請解答如下問題：

（1）當電吹風吹冷風時，正常工作5min消耗的電能是多少？
（2）當選擇開關旋至何處時，電吹風正常工作的功率最大？此時電路中的總電流是多大？
（3）當電路供電電壓為200V時，電吹風電熱絲的實際電功率為多大？（計算結果保留一位小數）

Answer 1

（1）電吹風吹冷風時，正常工作5min消耗的電能是3.6×10⁴J；
（2）當開關旋至A、B時，電阻絲與電動機并聯且同時工作，電吹風功率最大；電路中的總電流是4.55A；
（3）電熱絲的實際功率為727.3W．

試題分析：（1）當開關旋至B、C時，只有電動機工作吹冷風，由表中數據可知吹冷風的功率，根據W=Pt求出消耗的電能；電吹風吹冷風時，正常工作5min消耗的電能是W=Pt=120w×5×60s=3.6×10⁴J；
（2）電吹風處于吹熱風狀態，則電動機和電熱絲應同時工作，此時功率最大；當開關旋至A、B時，電阻絲與電動機并聯且同時工作，電吹風功率最大；此時P_總=1000W，
電路中的總電流是I=P_總/U=1000W/220V=4.55A；
（3）已知吹熱風和冷風時的功率，可求電熱絲的額定功率，根據公式R=U²/P可求電熱絲的電阻，已知實際電壓，根據公式P=U²/R得到電熱絲的實際功率．
電熱絲的額定功率為P_R=P_總-P_動=1000W-120W=880W，
電熱絲的電阻為R=U²/P_R=(220V）²/880W=55Ω，
電熱絲的實際功率為P_實=U_實²/R=(200V）²/55Ω≈727.3W．