Question

如图甲是文文同学家新买的一台冷暖空调扇，其内部简化电路如图乙所示，R₁、R₂均为发热电阻，R₁的阻值为110Ω，M是电动机。开关S₁闭合后，当S₂接1、2时吹冷风；当S₂接2、3时吹温风；当S₂接3、4时吹热风，此时空调扇的总功率为1100W．已知：电源电压为220V，c_冰＝2.1×10³J/（kg•℃）。求：

（1）吹冷风时，在空调扇内加入冰袋会使吹出的风温度变低，若冰袋内冰的质量为lkg，温度从﹣16℃升高到一6℃时，冰从周围吸收的热量是多少？

（2）吹冷风时，电动机正常工作1h消耗的电能为0.11kW•h，此时通过电动机的电流是多少？

（3）吹热风时，R₂的电阻是多少？

Answer

（1）2.1×104J（2）0.5A（3）88Ω

【解析】

（1）．冰吸收的热量为：

Q吸＝c冰m冰△t＝2.1×103J/（kg•℃）×1kg×[﹣6℃﹣（﹣16℃）]＝2.1×104J；

（2）．开关S1闭合后，当S2接1、2时吹冷风，此时只有电动机工作，由W＝UIt可得，通过电动机的电流为：

；

（3）．电动机的功率为：

，

当S2接3、4时吹热风，此时电动机、R1、R2并联，因并联电路各支路两端的电压相等，则R1消耗的功率：

，

已知此时空调扇的总功率为1100W，则消耗R2的功率为：

P2＝P﹣P电动机﹣P1＝1100W﹣110W﹣440W＝550W，

R2的阻值为：

。

答：（1）．吹冷风时，冰从周围吸收的热量是2.1×104J；

（2）．吹冷风时，通过电动机的电流是0.5A；

（3）吹热风时，R2的电阻是88Ω。