高一物理：電風(fēng)扇中涉及到的物理知識(shí)

2017-01-18 20:54:17 來(lái)源：滬江高考資源網(wǎng)

　　電風(fēng)扇是人們避暑的常用家電，它在工作時(shí)涉及到很多物理知識(shí)，同時(shí)也是中學(xué)物理經(jīng)�？疾斓闹R(shí)點(diǎn)�，F(xiàn)在從力、熱、電三方面分析如下：

　　1、當(dāng)電風(fēng)扇靜止時(shí)，豎桿對(duì)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(lái)以后有沒(méi)有必要擔(dān)心豎桿因受力增大而掉下來(lái)呢?

　　答案是否定的。

　　為什么呢?因?yàn)楫?dāng)電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)以后，扇葉把空氣推向下方。即扇葉對(duì)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(duì)扇葉同時(shí)也有向上的力，明確這一點(diǎn)以后，再對(duì)電風(fēng)扇進(jìn)行受力分析，電風(fēng)扇在豎直方向上受到3個(gè)力的作用，即：豎直向下的重力;豎直向上的豎桿對(duì)電風(fēng)扇的拉力和空氣對(duì)電風(fēng)扇的向上的力。

　　因此可以知道：此時(shí)豎桿對(duì)電風(fēng)扇的拉力一定要比靜止的時(shí)候減小。因此，我們完全沒(méi)有必要擔(dān)心電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)以后會(huì)因?yàn)槌惺艿牧υ龃蠖粝聛?lái)。

　　2、當(dāng)我們?cè)谘谉岬南奶焓褂秒婏L(fēng)扇的時(shí)候，會(huì)感覺(jué)到?jīng)鏊�。那么涼爽的原因是不是電風(fēng)扇工作起來(lái)以后使室內(nèi)的溫度降低了。

　　情況恰恰不是這樣的。

　　(假設(shè)房間與外界沒(méi)有熱傳遞)室內(nèi)的溫度不僅沒(méi)有降低，反而會(huì)升高。讓我們一塊來(lái)分析一下溫度升高的原因：電風(fēng)扇工作時(shí)，由于有電流通過(guò)電風(fēng)扇的線(xiàn)圈，導(dǎo)線(xiàn)是有電阻的，所以會(huì)不可避免的產(chǎn)生熱量向外放熱，故溫度會(huì)升高。

　　但人們?yōu)槭裁磿?huì)感覺(jué)到?jīng)鏊?因?yàn)槿梭w的體表有大量的汗液，當(dāng)電風(fēng)扇工作起來(lái)以后，室內(nèi)的空氣會(huì)流動(dòng)起來(lái)，所以就能夠促進(jìn)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(huì)感覺(jué)到?jīng)鏊?/p>

　　3、電風(fēng)扇的主要部件是：交流電動(dòng)機(jī)。

　　其工作原理是：通電線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)。

　　能量的轉(zhuǎn)化形式是：電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，同時(shí)由于線(xiàn)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(jì)算電風(fēng)扇工作消耗電功的時(shí)候，只能用公式：W=UIT，而不能用公式：Q=I2RT，因?yàn)殡姽Φ墓剑篧=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(jì)算出來(lái)的是電風(fēng)扇工作時(shí)，線(xiàn)圈由于有電阻而放出的熱量。

　　4、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?yàn)殡婏L(fēng)扇在工作時(shí)，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(xì)小灰塵造成的，所以扇葉的下面很容易沾上很多灰塵。

　　(責(zé)任編輯：張新革)

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