Question

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：

××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？
（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）
（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．

Answer

（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；
（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；
（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．
【解析】

（1）根据P=可得，电热丝的电阻：
R丝===121Ω；
（2）空气吸收的热量：
Q吸=cm△t=1.0×103J/（kg•℃）×1.28kg×45℃=57600J，
空气获得的有用能量：
W有用=W机械+Q吸=3240+57600=60840J，
电吹风消耗的电能：
W=P总t=420W×180s=75600J，
电吹风的能量转化效率：
η=×100%=×100%≈80%
（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．
答：（1）电热丝的电阻是121Ω；
（2）此电吹风的能量转化效率是80%；
（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．