2025年新课程初中物理同步训练九年级全一册沪科版重庆专版第79页答案
8. 小红家的理发用的电热吹风机的铭牌已模糊不清。为了测得它的额定功率,小红让家中所有用电器都停止工作,只将电吹风机接入 $ 220\mathrm{V} $ 的电路中让其正常工作,然后利用手表计时,同时观察家中电能表的运行情况[电能表的铭牌数据如图 $ 17 - 16(\mathrm{a}) $ 所示],发现 $ 10\mathrm{min} $ 电能表转盘转动了 $ 363 $ 圈。

(1) 电热吹风机的额定功率是多少?
(2) 若电热吹风机的原理如图 $ 17 - 16(\mathrm{b}) $ 所示,小红欲对电热吹风机进行改装,使改装后的电热吹风机的热风挡电热丝的功率(电热吹风机电热丝的功率为电热吹风机额定功率的 $ \dfrac{2}{3} $)减为其额定功率的 $ \dfrac{16}{25} $,热风减弱。请你在不损坏电热丝的情况下帮小红完成这项改装工作,并在图 $ 17 - 16(\mathrm{c}) $ 仿照图 $ 17 - 16(\mathrm{b}) $ 画出改装电路,计算出改装所用电阻的大小。

答案



(1) 726W;
(2) 串联25Ω电阻,如图所示。

解析


(1) 电能表转盘转动363圈消耗的电能:$W = \frac{363}{3000}\ kW·h = 0.121\ kW·h$,时间$t = 10\ min = \frac{10}{60}\ h = \frac{1}{6}\ h$,额定功率$P = \frac{W}{t} = \frac{0.121\ kW·h}{\frac{1}{6}\ h} = 0.726\ kW = 726\ W$。
(2) 电热丝的额定功率$P_{热} = \frac{2}{3}P = \frac{2}{3} × 726\ W = 484\ W$,由$P = \frac{U^2}{R}$得电热丝电阻$R = \frac{U^2}{P_{热}} = \frac{(220\ V)^2}{484\ W} = 100\ \Omega$。改装后电热丝功率$P'_{热} = \frac{16}{25}P_{热} = \frac{16}{25} × 484\ W = 310.08\ W$,此时电热丝两端电压$U' = \sqrt{P'_{热}R} = \sqrt{310.08\ W × 100\ \Omega} = 176\ V$,串联电阻两端电压$U_{串} = U - U' = 220\ V - 176\ V = 44\ V$,电路电流$I = \frac{U'}{R} = \frac{176\ V}{100\ \Omega} = 1.76\ A$,串联电阻$R_{串} = \frac{U_{串}}{I} = \frac{44\ V}{1.76\ A} = 25\ \Omega$,应串联25Ω电阻。