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3.如图1是家用电吹风的工作原理图,电源电压为220V.电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风.某次用该电吹风将头发吹干的过程中,电吹风的功率随时间的变化关系如图2所示.求:

(1)当电吹风在凉风档时,通过电风扇的电流是多少?
(2)在该次吹干头发过程中电吹风消耗的总电能是多少?
(3)电热丝在工作时的电阻值是多少?(保留一位小数)

分析 (1)由电路图可知,吹风机吹凉风时只有电动机工作,吹热风时电动机和电热丝同时工作,根据P=UI求出通过电热丝的电流;
(2)由图象可知吹热风和凉风时的工作时间,根据W=Pt求出两种情况下消耗的电能,两者之和即为电吹风消耗的总电能;
(3)由电路图可知,吹风机吹凉风时只有电动机工作,吹热风时电动机和电热丝同时工作,热风时的功率减去凉风时的功率即为电热丝的功率,根据P=UI求出通过电热丝的电流;知道电热丝两端的电压和通过的电流,根据欧姆定律求出电热丝的电阻.

解答 解:(1)由电路图可知,吹风机吹冷风时只有电动机工作,吹热风时电动机和电热丝同时工作,
则吹冷风时电热丝的功率:
P=88W,
由P=UI可得,该电吹风吹出冷风时,通过电热丝的电流:
I=$\frac{{P}_{凉}}{U}$=$\frac{88W}{220V}$=0.4A;
(2)由图可知,t=20s,t=10s,
在该次吹干头发电吹风消耗的总电能:
W=Pt+Pt=616W×20s+88W×10s=13200J.
(3)由电路图可知,吹风机吹冷风时只有电动机工作,吹热风时电动机和电热丝同时工作,
则电热丝的功率:
PR=P-P=616W-88W=528W,
由P=UI可得,该电吹风吹出热风时,通过电热丝的电流:
I′=$\frac{{P}_{R}}{U}$=$\frac{528W}{220V}$=2.4A;
由I=$\frac{U}{R}$可得,电热丝R的阻值:
R=$\frac{U}{I′}$=$\frac{220V}{2.4A}$≈91.7Ω;
答:(1)当电吹风在凉风档时,通过电风扇的电流是0.4A;
(2)在该次吹干头发过程中电吹风消耗的总电能是13200J;
(3)电热丝在工作时的电阻值是91.7Ω.

点评 本题考查了电功率公式和欧姆定律、电功公式的灵活应用,关键是知道热风时的功率减去凉风时的功率即为电热丝的功率.

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质量/g温度升高10℃
所需时间/s
温度升高20℃
所需时间/s
温度升高30℃
所需时间/s
牛奶350260520650
豆浆350220330550
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