Question

電烙鐵為了省電和避免烙頭氧化而不易沾錫，有時(shí)會(huì)采用如圖所示的電路．該電路具有在暫不焊接時(shí)，可以處于保溫狀態(tài)；需要焊接時(shí)，能很快達(dá)到焊接溫度的特點(diǎn)．已知電烙鐵的規(guī)格為“220V 40W”，開(kāi)關(guān)S接a點(diǎn)時(shí)，電烙鐵消耗的電功率為P₁．開(kāi)關(guān)S接b點(diǎn)時(shí)，電烙鐵消耗的電功率為P₂，且P₁=4P₂．
問(wèn)：（1）電烙鐵處于保溫狀態(tài)時(shí)，開(kāi)關(guān)S如何接？
（2）電烙鐵的電阻值是多少？
（3）電烙鐵處于保溫狀態(tài)時(shí)，通過(guò)電路的電流是多少？
（4）電路中選用的燈泡L的電阻值是多少？

Answer 1

解：（1）因開(kāi)關(guān)接a點(diǎn)時(shí)的功率為開(kāi)關(guān)接b點(diǎn)時(shí)功率的四倍，由題意知保溫時(shí)的功率應(yīng)小，故開(kāi)關(guān)S應(yīng)接b點(diǎn)；
（2）由功率P=得：
R===1210Ω；

（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S接a時(shí)，U=220V，P₁=40W
當(dāng)開(kāi)關(guān)S接b時(shí)，P₂===10W；
由P₂=I²R得：
保溫時(shí)通過(guò)電烙鐵的電流I=．

（4）設(shè)燈泡L的電阻為RL，在保溫狀態(tài)時(shí)，通過(guò)電路的電流為A，此時(shí)加在電烙鐵上的電壓為U₁，
U₁=IR==110V；
所以加在燈泡上的電壓為U_L
U_L=U-U₁=110V
R_L===1210Ω；
答：（1）電烙鐵保溫時(shí)應(yīng)將開(kāi)關(guān)接到b處；（2）電烙鐵的阻值為1210Ω；
（3）保溫時(shí)通過(guò)電烙鐵的電流為；（4）接入的燈泡的電阻為1210Ω．
分析：（1）保溫時(shí)電烙鐵發(fā)熱量應(yīng)較小，故由題意可知應(yīng)將開(kāi)關(guān)接到使功率較小的位置；
（2）由電烙鐵上的銘牌可知額定電壓及額定功率，由功率公式可求得電烙鐵的電阻值；
（3）由保溫時(shí)的功率與正常工作時(shí)的功率關(guān)系可得保溫時(shí)的功率，由功率公式可求得通過(guò)電路的電流；
（4）當(dāng)開(kāi)關(guān)接b時(shí)，電烙鐵與燈泡L串聯(lián)．已求得電路中的電流，則由歐姆定律可求得電烙鐵上的電壓，由串聯(lián)電路的規(guī)律可求得燈泡上的電壓，由歐姆定律可求得燈泡的電阻值．
點(diǎn)評(píng)：解答本題應(yīng)當(dāng)注意題干中的功率關(guān)系，由功率關(guān)系結(jié)合電烙鐵的特點(diǎn)作為突破口，利用所學(xué)的功率公式、歐姆定律及串聯(lián)電路的規(guī)律解答．