2025年高考物理電風(fēng)扇涉及到的物理知識
來源:網(wǎng)絡(luò)整理 2024-11-15 08:57:18
[趣味物理]電風(fēng)扇涉及到的物理知識
電風(fēng)扇是人們避暑的常用家電,它在工作時涉及到很多物理知識,同時也是中學(xué)物理經(jīng)?疾斓闹R點。現(xiàn)在從力、熱、電三方面分析如下:
。薄(dāng)電風(fēng)扇靜止時,豎桿對其拉力等于電風(fēng)扇本身的重力,那么當(dāng)電風(fēng)扇工作起來以后有沒有必要擔(dān)心豎桿因受力增大而掉下來呢?
答案是否定的。
為什么呢?因為當(dāng)電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動起來以后,扇葉把空氣推向下方。即扇葉對其下方的空氣有向下的力,根據(jù)“物體間力的作用是相互的”可知:空氣對扇葉同時也有向上的力,明確這一點以后,再對電風(fēng)扇進行受力分析,電風(fēng)扇在豎直方向上受到3個力的作用,即:豎直向下的重力;豎直向上的豎桿對電風(fēng)扇的拉力和空氣對電風(fēng)扇的向上的力。
因此可以知道:此時豎桿對電風(fēng)扇的拉力一定要比靜止的時候減小。因此,我們完全沒有必要擔(dān)心電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動起來以后會因為承受的力增大而掉下來。
。、當(dāng)我們在炎熱的夏天使用電風(fēng)扇的時候,會感覺到?jīng)鏊。那么涼爽的原因是不是電風(fēng)扇工作起來以后使室內(nèi)的溫度降低了。
情況恰恰不是這樣的。
。僭O(shè)房間與外界沒有熱傳遞)室內(nèi)的溫度不僅沒有降低,反而會升高。讓我們一塊來分析一下溫度升高的原因:電風(fēng)扇工作時,由于有電流通過電風(fēng)扇的線圈,導(dǎo)線是有電阻的,所以會不可避免的產(chǎn)生熱量向外放熱,故溫度會升高。
但人們?yōu)槭裁磿杏X到?jīng)鏊?因為人體的體表有大量的汗液,當(dāng)電風(fēng)扇工作起來以后,室內(nèi)的空氣會流動起來,所以就能夠促進汗液的急速蒸發(fā),結(jié)合“蒸發(fā)需要吸收大量的熱量”,故人們會感覺到?jīng)鏊?/p>
3、電風(fēng)扇的主要部件是:交流電動機。
其工作原理是:通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動。
能量的轉(zhuǎn)化形式是:電能主要轉(zhuǎn)化為機械能,同時由于線圈有電阻,所以不可避免的有一部分電能要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。鑒于其能量轉(zhuǎn)化形式和歐姆定律的使用范圍,所以電風(fēng)扇的電流、電壓和電阻不能直接套用歐姆定律。在計算電風(fēng)扇工作消耗電功的時候,只能用公式:W=UIT,而不能用公式:Q=I2RT,因為電功的公式:W=UIT適用于電流做功的一切情況,當(dāng)然包括電流轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的情況。
但是焦耳定律:Q=I2RT的適用范圍是:純電阻電路即電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路。如果利用焦耳定律計算出來的是電風(fēng)扇工作時,線圈由于有電阻而放出的熱量。
。、電風(fēng)扇用久以后,扇葉的下面很容易沾上很多灰塵,什么原因呢?
因為電風(fēng)扇在工作時,由于扇葉和空氣相互摩擦而使扇葉帶上了靜電,結(jié)合帶電的物體能夠吸引輕小物體的性質(zhì),從而能夠吸收室內(nèi)飄浮的細小灰塵造成的,所以扇葉的下面很容易沾上很多灰塵。
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