Question

6．图甲是家用电吹风的工作原理图，电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风．
（l）要让电吹风工作时吹出热风，它的开关应置 图甲中1（选填“1”、‘2”或“3“）位置，此时电风扇与电热丝的连接方式是并．
（2）使用几年后，发现电热丝变细，则其电阻变大，它的实际功率将变小．
（3）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题图乙所示，则在该次吹干头发过程中电吹风消耗的总电能是多少？
（4）电热丝在工作时的电阻值是多少？（保留一位小数）

Answer 1

分析 （l）当电吹风机送出来的是热风时，说明电动机和电阻丝同时工作．
（2）导体的长度、材料相同时，横截面积越大，电阻越小；根据公式P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$即可分析出灯泡实际功率的变化．
（3）首先由图象得出吹热风和吹凉风时的功率和时间，然后根据W=Pt分别计算出电吹风工作时吹热风和吹凉风时消耗的电能，求其和即可．
（4）根据功率随时间的图象计算电热丝的功率，然后利用R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出电阻．

解答 解：（l）当电吹风机送出来的是热风时，需要电动机和电阻丝同时工作，即开关应置于图甲中的1位置，电风扇与电热丝是并列连接在电源上的，所以是并联连接．
（2）白炽灯灯泡长期使用后，钨丝因升华变细，横截面积变小，导致灯丝电阻变大；根据公式P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，灯泡两端的电压不变，灯泡的实际功率与其电阻成反比，电阻增大时灯泡的实际功率会变小．
（3）根据功率随时间的变化关系图象可知：
P_热=616W，t₁=20s，P_凉=88W，t₂=30s-20s=10s，
W_总=W_热+W_冷=P_热t₁+P_凉t₂=616W×20s+88W×10s=13200J．
（4）吹热风时电动机和电阻丝同时工作，吹冷风时只有电动机工作，
电热丝的功率为P=P_热-P_凉=616W-88W=528W，
根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$得电热丝的电阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{528W}$≈91.7Ω．
故答案为：（l）1；并；（2）大；小；（3）13200；（4）电热丝在工作时的电阻值是91.7Ω．

点评 本题考查电功率公式的应用和影响电阻大小的因素，难点是明白触点在不同位置时电路的连接情况，还要知道电源电压不变时，电阻越小电功率越大．