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物理考题:如图所示是家庭中常用的电吹风.其主要是由电动机和电热丝组成的

2024-01-16 07:42:11信息公告205

如图所示是家庭中常用的电吹风,其主要是由电动机和电热丝组成的,当电动机单独工作时吹出冷风,当电动机和电热丝同时工作时吹出热风.物理小组的同学们收集到某型号电吹风的相关信息如下表:GXO物理好资源网(原物理ok网)

××电吹风
额定电压220V
电热丝额定功率400W电动机额定功率20W
(1)电热丝的电阻是多少?GXO物理好资源网(原物理ok网)

(2)经测试,该电吹风正常工作的情况下吹热风时,在180s时间吹出了1.28kg热空气,这些热空气具有3240J机械能,温度升高了45℃.此电吹风的能量转化效率是多少?(结果保留整数) GXO物理好资源网(原物理ok网)

(3)根据电吹风工作特点和安全用电原则,同学们设计了如图所示的三种电吹风电路图.你认为哪个符合实际情况?请说明理由.GXO物理好资源网(原物理ok网)

试题答案

解:GXO物理好资源网(原物理ok网)

(1)根据P=可得,电热丝的电阻:GXO物理好资源网(原物理ok网)

R===121Ω;GXO物理好资源网(原物理ok网)

(2)空气吸收的热量:GXO物理好资源网(原物理ok网)

Q=cm△t=1.0×103J/(kg?℃)×1.28kg×45℃=57600J,GXO物理好资源网(原物理ok网)

空气获得的有用能量:GXO物理好资源网(原物理ok网)

W有用=W机械+Q=3240+57600=60840J,GXO物理好资源网(原物理ok网)

电吹风消耗的电能:GXO物理好资源网(原物理ok网)

W=Pt=420W×180s=75600J,GXO物理好资源网(原物理ok网)

电吹风的能量转化效率:GXO物理好资源网(原物理ok网)

η=×100%=×100%≈80%GXO物理好资源网(原物理ok网)

(3)无论电热丝是否工作,电动机必须先工作,符合要求的只有丙.GXO物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)电热丝的电阻是121Ω;GXO物理好资源网(原物理ok网)

(2)此电吹风的能量转化效率是80%;GXO物理好资源网(原物理ok网)

(3)丙;既能吹出冷风,又能吹出热风,还可保证开关闭合时,电动机先工作,防止电热丝单独工作(或干烧)被烧毁.GXO物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)根据题意可知电热丝和电动机可以独立工作、互不影响即为并联,根据P=求出电热丝的电阻;GXO物理好资源网(原物理ok网)

(2)根据Q=cm△t求出空气吸收的热量,然后加上空气具有的机械能即为有用能量,电热丝和电动机的总功率即为电吹风吹热风时的功率,利用W=Pt求出消耗的电能,有用能量除以消耗的电能即为电吹风的能量转化效率;GXO物理好资源网(原物理ok网)

(3)无论电热丝是否工作,电动机必须先工作判断符合实际情况的电路图.GXO物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了电功率公式、热吸公式、电功公式和效率公式的灵活应用,关键是根据题意得出空气吸收的热量加上空气具有的机械能即为有用能量以及知道无论电热丝是否工作电动机必须先工作的特点.GXO物理好资源网(原物理ok网)