Question

【题目】【2016·黄冈卷】热风枪常用于工程装修、服装制造等行业．工作时，利用其吹出的热风使材料熔化或软化，从而达到去除旧漆膜、弯曲塑料管．换装瓷砖等目的，图甲是某型号热风枪的简化电路图，其中电热丝R1的最大功率为2000W，R2、R3可分别调节温度和风量，不计温度对R1阻值的影响，请解答：

（1）图乙中的P、Q处为该型号热风枪的电热丝和电动机预留安装位置，应将电动机安装在 处，否则 （说出一点即可）．

（2）当R2接入电路电阻为30．8Ω时，R1上消耗的功率是多少？

（3）已知R1达到最大功率时，从出风口吹出的空气温度升高了400℃，若将R1的功率调为1500W，则从出风口吹出的空气温度升高了多少？设热效率相同、相同时间内吹出的空气质量相同．

Answer 1

【答案】（1）P；电热丝产生的热量可能损坏电动机；（2）387．2W；（3）300℃

【解析】

（1）当闭合开关S后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出，因此应将电热丝安装在Q处，电动机安装在P处；否则如果电热丝和电动机安装位置装反，热风通过电动机时可能损坏电动机．

（2）由电路图可知，当R2=0Ω时，R1所在支路电阻最小，由可知，电热丝R1的电功率最大Pmax=2000W，所以电热丝R1的电阻，

当R2= 30．8Ω时，R1、R2所在支路电阻：R=R1+R2=24．2Ω+30．8Ω=55Ω，

根据欧姆定律可得，通过电热丝R1的电流，

则R1上消耗的功率：P1=I2R1=（4A）2×24．2Ω=387．2W；

（3）由得，电热丝R1消耗的电能：W=Pt，

因为，所以从出风口吹出的空气吸收的热量Q吸=ηW=ηPt，由Q吸=cm△t得，从出风口吹出的空气升高的温度，因为热效率相同、相同时间内吹出的空气质量相同，且空气的比热容不变，所以， ．