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电吹风类计算题分析

文章发布时间:2015/5/28 2:46:59


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电吹风类计算题分析
天津市蓟县侯家营镇三岔口初级中学 高振坡


  电吹风与我们生活息息相关,以电吹风为背景来命题正是“从生活走向物理,从物理走向社会”的体现。近年来,该类电学计算题已成为中考热点,现举两例分析如下:

 

  例1  图1是某简易电吹风工作原理的电路图(R为电热丝,M为电动机),下表是该电吹风的铭牌。求:

 

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图1

 

  (1)电吹风正常工作且吹热风时,流过电热丝的电流多大。

 

  (2)电热丝R的阻值多大(电热丝的阻值随温度变化不计)。

 

  分析与解:(1)电吹风正常工作且吹热风电动机和电热丝同时工作,电热丝R电功率为PR=P热-P冷=460-20=440(W)。

 

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  (2)电热丝R的阻值为电吹风类计算题分析 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

 

  例2  电吹风通过调节通电电热元件的多少来送出不同温度的热风,也有通过调节所加电源电压来调节送风温度与送风量电吹风虽然在型式、款式和大小上有很大差别,但它们的内在结构大体相同,主要由电动机和它的驱动风叶、发热元件及电器控制开关三大部分组成。工作原理:电吹风直接靠电动机驱动转子带动风叶旋转。当风叶旋转时,空气从进风口吸入,由此形成的离心气流再由风筒前嘴吹出。空气通过时,若装在风嘴中的发热支架上的发热丝已通电变热,则吹出的是热风;若让通过的电流只通过一半,那么电动机慢转,电热丝产生的热量减少,若选择开关不使发热丝通电发热,则吹出的是冷风。如图2所示是家庭里使用的一种电吹风,这种电吹风手柄上的选择开关一般分为三档,即关闭档、暖风档、热风档。

 

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图2                            图3

 

  (1)拆开外壳可根据内部结构画出如图3的电路,图中“电吹风类计算题分析 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间”是一个整流二极管,左边是它的正极,右边是它的负极。它具有单向导电性,即电流只能从“+”流向“—”,所以当开关接触2时,电热丝两端的电压为额定电压的一半,此时是电吹风的       档(“热风”或“暖风”或“停”)吹暖风时30分钟消耗的电能是        kwh。

 

  (2)专业理发用的电吹风还有“冷风”档,请你在图中增加一个开关S1使之有“冷风”,并将电路图画在下面的虚线框中。

 

  (3)小明关掉家中的所有用电器,只打开电吹风机,观测出家中的电能表2min内转了20转。结合电能表铭牌上的“3000r/kW·h”字样,他求出了吹风机吹冷风时的功率为多少?

 

  (4)当开关S接触       (选填“1、2或3”)时是热风,请根据图c电吹风铭牌上提供的有关数据,计算当电吹风正常工作并且吹热风时,电热丝R的电功率为多大?通过电热丝R的电流为多大?

 

  分析与解:(1)电热丝两端的电压为额定电压的一半,发热功率降低,电吹风吹暖风 。根据铭牌信息可知暖风功率为450W,所以30分钟消耗的电能是电吹风类计算题分析 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间  

 

  (2)图3中电动机无法单独工作,所以只要将电热丝与电动机分开工作即可,如图4.

 

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图4

 

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  (4)当开关S接触3时是热风

 

  当S接触3,S1断开时,电吹风吹冷风, S接触3,S1闭合吹热风,前后电动机电功率不变。所以电热丝的功率PR=P总-P电动机=750W-200W=550W。

 

  电热丝中的电流电吹风类计算题分析 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

 

  笔者发现,大部分同学在以上两例解题过程中误将电吹风吹热风时的功率认为就是电热丝的功率,把电动机的功率给忽视了。究其原因是同学们在生活中不善于观察,缺乏生活经验。这就要求教师在教学时一定要联系实际,将这一唾手可得的教具引进课堂,让学生亲自操作、体会,只有这样学生印象才更深刻,理解才更透彻。





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