《2025年阳光夺冠九年级物理下册》

21. 小华家买了一个家用电吹风，如图甲所示。其简化电路如图乙所示，主要技术参数如下表所示。请解答如下问题:

(1) 当电吹风吹冷风时，正常工作5min消耗的电能是多少？
(2) 当选择开关旋至何处时，电吹风正常工作的功率最大？此时电路中的总电流是多大？
(3) 当电路供电电压为200V时，电吹风电热丝的实际电功率为多大？(计算结果保留一位小数)

答案： 解:
(1)当开关旋至B、C时,只有电动机工作,吹冷风,$P_{冷}=120W$,由$P = \frac{W}{t}$可得,电吹风吹冷风时,正常工作5min消耗的电能$W = Pt = 120W×5×60s = 3.6×10^{4}J$。
(2)当开关旋至A、B时,电阻丝与电动机并联且同时工作,电吹风功率最大,此时$P_{热}=1000W$,由$P = UI$可得,电路中的总电流$I = \frac{P_{热}}{U} = \frac{1000W}{220V}≈4.5A$。
(3)电热丝的额定功率$P_{R}=P_{热}-P_{冷}=1000W - 120W = 880W$,由$P = \frac{U^{2}}{R}$可知,电热丝的电阻$R = \frac{U^{2}}{P_{R}} = \frac{(220V)^{2}}{880W} = 55Ω$,电热丝的实际功率$P_{实}= \frac{U_{实}^{2}}{R} = \frac{(200V)^{2}}{55Ω}≈727.3W$。

22. 某型号煎烤机有上下两个加热盘，由两个开关控制其工作状态。R₁为下盘电热丝，R₂为上盘电热丝，两电热丝阻值相等，煎烤机的最大额定功率为2200W。如图所示为煎烤机的内部简化电路图(不考虑温度对电热丝阻值的影响)。
　　　　　　　　　　　　
(1) 按照安全用电的要求，将a、b两点接入家庭电路，完成连线。
(2) 煎烤机正常工作时电路中的最大电流是多少？以最大额定功率工作时，1min消耗多少电能？
(3) 电热丝R₁的阻值是多大？

答案：
解:
(1)开关接入电路时应与火线相连,所以$b$接火线,$a$接零线,如图所示:

(2)煎烤机正常工作时电路中的最大电流$I = \frac{P}{U} = \frac{2200W}{220V} = 10A$,以最大额定功率工作时,1min消耗的电能$W = Pt = 2200W×60s = 132000J$。
(3)两开关都闭合,两电阻并联接入电路,并联电路各并联支路两端电压相等,两电热丝阻值相等,由$P = \frac{U^{2}}{R}$可知,两电阻丝的功率相等,电路总功率等于各部分功率之和,所以电热丝$R_{1}$的功率$P_{1}= \frac{1}{2}P = \frac{1}{2}×2200W = 1100W$,电热丝$R_{1}$的阻值$R_{1}= \frac{U^{2}}{P_{1}} = \frac{(220V)^{2}}{1100W} = 44Ω$。