电风扇涉及到的物理知识

本文适用于高三学生的学习和毕业班学生的复习。它对学生综合运用物理知识起着重要的作用。

电风扇是人们躲避夏季高温的常用家用电器。他们在工作中涉及大量的物理知识，也是高中物理中经常研究的知识点。现在从力、热和电三个方面分析如下:

1.当电风扇静止时，垂直杆的拉力等于电风扇本身的重力，所以电风扇工作后，是否有必要担心垂直杆因应力增加而掉落？

答案是否定的。为什么？因为当电风扇旋转时，叶片将空气向下推动。也就是说，风扇叶片对其下方的空气有向下的力。根据“物体间的力是相互的”，可以看出空气同时对风扇叶片有向上的力。澄清这一点后，对电风扇进行受力分析。电风扇在垂直方向上受三种力的影响，即垂直向下的重力；垂直向上的垂直杆对电风扇的拉力和空气对电风扇的向上力。因此，可以知道，此时电风扇上的垂直杆的拉力必须比静止时减小。因此，完全没有必要担心电风扇会因为转动时承受的力增加而掉落。

当我们在炎热的夏天使用电风扇时，我们会感到凉爽。所以凉爽的原因是电风扇工作后是否降低了室内温度。

事实恰恰不是这样。(假设房间和外界之间没有热传递)房间里的温度会上升而不是下降。让我们一起分析一下温度升高的原因:当电风扇工作时，由于有电流通过电风扇的线圈并且电线有电阻，所以温度将升高，因此它将不可避免地产生热量并向外释放热量。但是为什么人们感觉很酷呢？因为人体表面有大量的汗液，当电风扇工作时，室内空气就会流动，所以它能促进汗液的快速蒸发，再加上“蒸发需要吸收大量的热量”，所以人们会感到凉爽。

请想一想空调可以制冷的工作原理。与电风扇的工作原理相比。(提示:空调制冷循环路线与冰箱相似，也有压缩机、冷凝器和蒸发器。空调过程如下:一方面，室内过滤空气和室外新鲜空气进入蒸发器外围冷却，离心风机将冷空气吹入室内；另一方面，一个小风扇用来加速冷凝器的冷却，并将周围的热空气吹出房间。这样，房间可以冷却和通风。)

3.电风扇的主要部件是:交流电机。它的工作原理是:通电的线圈在磁场中*旋转。能量转换的形式是:电能主要转化为机械能，同时，由于线圈的电阻，一些电能不可避免地会转化为内能。鉴于其能量转换形式和欧姆定律的适用范围，电风扇的电流、电压和电阻不能直接应用欧姆定律。当计算电风扇消耗的电功率时，公式只能使用:W=UIt，而不能使用Q=I2Rt，因为电功率公式:W=UIt适用于电流起作用的所有情况，当然包括电流转化为内能的情况。然而，焦耳定律:Q=I2Rt适用于纯电阻电路，即所有电能都转换成内能的电路。如果用焦耳定律计算电风扇工作时线圈因电阻释放的热量。这里有一个大家都可以理解的例子:当电机正常工作时，线圈两端的电压为380伏，线圈的电阻为2欧姆，线圈中的电流为10安培，电机在正常工作时消耗的电能为w，产生的热量为q，电机在一秒钟内消耗的电能和产生的热量分别是多少？机械能转化成什么？(答案:W = 3800J焦耳，Q = 200J焦耳，转换为机械能:3600焦耳)

4.电风扇长时间使用后，很容易在风扇叶片下侧积满灰尘。原因是什么？

当电风扇工作时，由于风扇叶片和空气之间的相互摩擦，静电被施加到风扇叶片上。结合带电物体能吸引光线和小物体的特性，扇叶能吸收室内漂浮的细小灰尘，因此大量灰尘很容易沾在扇叶的下面。