Question

如图甲是一可升降，质量为6kg的落地电风扇，扇叶半径r=25cm，扇叶静止不动时，在水平方向扇叶相当于未受

如图甲是一可升降，质量为6kg的落地电风扇，扇叶半径r=25cm，扇叶静止不动时，在水平方向扇叶相当于未受到空气作用力．以最高档（最大风速）水平扇动时，扇叶在水平方向相当于受到空气的作用力为F=16N（见图甲）．乙图是其尺寸示意图，P为其重心，表格中数据为其参数： 风速档位 3档 最大功率 50W 扇叶直径 50cm 最小功率 20W 单台净重 6.0kg 额定电压 220V 最大风速 160米/分钟 最大风量 31.4米3/分钟（1）假设电风扇内部的电路图可化简为丙图，要使电风扇的风速最大，旋钮开关应与______接通（选填“0”、“1”、“2”、“3”）．小梦想在电路中加一个“倾倒开关”，使电风扇被碰倾倒时能自动断开电路，避免更大的损坏，磁开关安装在丙图中A、B、C、D、E中的______点处． （2）计算电风扇以最大档工作时的电流．（3）电风扇扇叶调到离地最高时，H=120cm，电风扇重心P离电风扇中轴横向距离a=17cm，重心P离地面距离b=40cm．无论电风扇是否工作，为使电风扇不翻倒，此时底座半径R至少需要多少厘米？（4）已知电风扇功率P与受到空气的作用力F关系如图丁所示，并且F与风速V的平方成正比．求以最小档工作时的风速是多少米/分钟？此时风量是多少米3/分钟？

Answer 1

解：（1）旋钮开关接触点“3”时电路中只有电动机连入，电路中的电流最大，则电风扇的风速最大；
图丙中，使电风扇被碰倾倒时能自动断开电路，避免更大的损坏，在电热器被碰倒时，切断火线，磁开关安装在D点处．
（2）由数据中可知最大功率P_max=50W，
则由P=UI得：最大电流I_max=

Pmax

U

=

50W

220V

≈0.23A；
（3）∵电风扇重心在P点，离电风扇中轴横向距离a=17cm，
∴电风扇不工作，为使电风扇不翻倒，此时底座半径R至少为17cm，
以最高档（最大风速）水平扇动时，以O为支点，
为使电风扇不翻倒，电风扇在风力与重力处于平衡，由杠杆平衡条件得：F×H=G×（R+a），
∴R=

F×H

G

-a=

F×H

mg

-a=

16N×120cm

6kg×10N/kg

-17cm=15cm；
∴无论电风扇是否工作，为使电风扇不翻倒，此时底座半径R至少需要17cm；
（4）根据风力F与风速v的平方成正比可得：
F=kv²，
由题干和图象可知：F_max=16N，v_max=160m/min，
F_min=4N，
则F_max=k（v_max）²，F_min=k（v_min）²，
两式相比得：v_min=

Fmin Fmax

×v_max=

4N 16N

×160m/min=80m/min，
∴Q_风量=Sv=πr²v=3.14×（0.25m）²×80m/min=15.7m³/min．
答：（1）3；D；
（2）电风扇以最大档工作时的电流为0.23A．
（3）无论电风扇是否工作，为使电风扇不翻倒，底座半径R至少需要17cm．
（4）最小档工作时的风速是80m/min；此时风量是15.7m³/min．

Answer 2

后面转轴上面应该有个螺丝固定锁紧的，你看下，松开螺丝，轻轻往外拔就好了，如果没有螺丝的话，就需要你固定住转轴，逆时针旋转风叶就好了