电吹风作为现代家庭中常见的电器，不仅在日常生活中扮演着重要的角色，也是物理学科中的一个典型应用案例。通过分析电吹风的工作原理和电路结构，我们可以更好地理解电功率、电流、电阻等基本物理概念。本文将通过对两道与电吹风相关的中考题进行详细解析，帮助读者深入理解这些知识点，并掌握解题技巧。
例1：电吹风的电路原理与电能计算
# 题目背景
如图甲所示是电吹风的电路原理图，其中R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机。某电吹风的主要技术参数如图乙所示。题目要求我们解答以下三个问题：
1. 当只闭合S1时，电吹风正常工作1分钟消耗的电能是多少焦耳（J）？
2. 当同时闭合S1、S2时，电吹风正常工作，通过R的电流为多大？
3. 当电吹风正常工作并且吹热风时，1分钟内电流通过R产生的热量是多少焦耳（J）？
# 解析过程
问题1：电吹风正常工作1分钟消耗的电能
当只闭合S1时，电路中只有电动机M接入，此时电吹风吹出的是冷风。根据题目给出的技术参数，电动机的功率为80瓦（W）。要计算电吹风在1分钟内消耗的电能，我们可以使用电功率公式：
\[ W = P \times t \]
其中，\( W \) 是电能（单位：焦耳，J），\( P \) 是电功率（单位：瓦，W），\( t \) 是时间（单位：秒，s）。题目中给出的时间是1分钟，即60秒。因此，电吹风在这段时间内消耗的电能为：
\[ W = 80 \, \text{W} \times 60 \, \text{s} = 4800 \, \text{J} \]
所以，当只闭合S1时，电吹风正常工作1分钟消耗的电能为4800焦耳。
问题2：通过R的电流
当同时闭合S1和S2时，电热丝R和电动机M并联接入电路，此时电吹风吹出的是热风。根据题目给出的技术参数，电吹风的总功率为880瓦（W）。由于电动机的功率为80瓦，因此电热丝R的功率可以通过总功率减去电动机的功率来计算：
\[ P_R = P_{\text{总}} - P_M = 880 \, \text{W} - 80 \, \text{W} = 800 \, \text{W} \]
接下来，我们需要计算通过电热丝R的电流。根据欧姆定律，电流 \( I \) 可以通过功率 \( P \) 和电压 \( U \) 来计算：
\[ I = \frac{P}{U} \]
题目中给出的电源电压为220伏（V），因此通过电热丝R的电流为：
\[ I = \frac{800 \, \text{W}}{220 \, \text{V}} \approx 3.64 \, \text{A} \]
所以，当同时闭合S1和S2时，通过电热丝R的电流约为3.64安培。
问题3：电流通过R产生的热量
当电吹风正常工作并且吹热风时，1分钟内电流通过电热丝R产生的热量可以通过电功率公式计算。电热丝R的功率为800瓦，时间为1分钟（60秒），因此产生的热量为：
\[ Q = P \times t = 800 \, \text{W} \times 60 \, \text{s} = 48000 \, \text{J} \]
所以，当电吹风正常工作并且吹热风时，1分钟内电流通过电热丝R产生的热量为48000焦耳。
# 点评
本题的关键在于理解电吹风的电路结构和工作原理。当只闭合S1时，电路中只有电动机M工作，此时电吹风吹出的是冷风；而当同时闭合S1和S2时，电热丝R和电动机M并联工作，电吹风吹出的是热风。通过分析电路中的功率分配，我们可以轻松计算出电能消耗、电流大小以及产生的热量。
此外，题目还考察了学生对电功率公式和欧姆定律的理解和应用。
例2：电吹风的简化电路与电阻计算
# 题目背景
如图所示，某电吹风的简化电路图中，R1和R2是发热电阻丝，M是电动机。开关S1闭合后，S2接1、2时吹冷风，通过电动机的电流为0.1安（A）；S2接2、3时吹温风，R1的阻值为110欧姆（Ω）。S2接3、4时吹热风，电吹风的总功率为1100瓦（W）。电源电压为220伏（V）。
题目要求我们解答以下三个问题：
1. 吹冷风时，电动机的功率是多少？
2. 吹温风时，通过R1的电流是多少？
3. 吹热风时，R2的电阻是多少？（结果保留小数点后两位）
# 解析过程
问题1：电动机的功率
当S2接1、2时，电吹风吹冷风，此时电路中只有电动机M工作。题目给出了通过电动机的电流为0.1安，电源电压为220伏。根据电功率公式：
\[ P = U \times I \]
可以计算出电动机的功率为：
\[ P = 220 \, \text{V} \times 0.1 \, \text{A} = 22 \, \text{W} \]
所以，吹冷风时，电动机的功率为22瓦。
问题2：通过R1的电流
当S2接2、3时，电吹风吹温风，此时电路中电热丝R1和电动机M并联工作。题目给出了R1的阻值为110欧姆，电源电压为220伏。根据欧姆定律：
\[ I = \frac{U}{R} \]
可以计算出通过R1的电流为：
\[ I_1 = \frac{220 \, \text{V}}{110 \, \Omega} = 2 \, \text{A} \]
所以，吹温风时，通过R1的电流为2安。
问题3：R2的电阻
当S2接3、4时，电吹风吹热风，此时电路中电热丝R1、R2和电动机M并联工作。题目给出了电吹风的总功率为1100瓦。我们已经知道吹温风时R1的功率为：
\[ P_1 = U \times I_1 = 220 \, \text{V} \times 2 \, \text{A} = 440 \, \text{W} \]
因此，吹热风时R2的功率可以通过总功率减去R1和电动机的功率来计算：
\[ P_2 = P_{\text{总}} - P_1 - P_M = 1100 \, \text{W} - 440 \, \text{W} - 22 \, \text{W} = 638 \, \text{W} \]
接下来，我们需要计算R2的电阻。根据电功率公式：
\[ R_2 = \frac{U^2}{P_2} \]
代入已知数值：
\[ R_2 = \frac{(220 \, \text{V})^2}{638 \, \text{W}} \approx 75.86 \, \Omega \]
所以，吹热风时，R2的电阻约为75.86欧姆。
# 点评
本题通过不同的开关组合，考察了学生对并联电路的理解和电阻、电流、功率的计算能力。题目设计巧妙，既包含了基础的电学知识，又要求学生灵活运用所学公式进行综合计算。特别是第三问，通过总功率的分配，逐步推导出R2的电阻，体现了物理学科中“整体与部分”的关系。
这种类型的题目不仅有助于学生巩固基础知识，还能培养他们的逻辑思维能力和解题技巧。
通过对这两道与电吹风相关的中考题的详细解析，我们可以看到，电吹风作为一个常见的家用电器，其工作原理涉及到多个物理概念，如电功率、电流、电阻等。在解题过程中，学生需要熟练掌握电功率公式、欧姆定律等基础知识，并能够灵活运用于不同的情境中。
此外，题目还考察了学生的逻辑思维能力和综合分析能力，要求他们能够从复杂的电路结构中提取关键信息，进行合理的推理和计算。
对于教师来说，这类题目不仅可以帮助学生巩固课堂上学到的知识，还可以激发他们对物理学科的兴趣，培养他们的动手实践能力。而对于学生来说，通过解决这些问题，不仅可以提高自己的应试能力，还能够在日常生活中更好地理解和应用物理知识，增强科学素养。
电吹风作为一道典型的物理应用题，不仅具有实际意义，还能够帮助学生在学习过程中获得更多的乐趣和成就感。希望通过对这些题目的解析，能够为广大学生提供有益的参考和启发。