Question

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

Answer 1

分析：（1）保溫時電烙鐵發(fā)熱量應(yīng)較小，故由題意可知應(yīng)將開關(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）由保溫時的功率與正常工作時的功率關(guān)系可得保溫時的功率，由功率公式可求得通過電路的電流；
（4）當開關(guān)接b時，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．

解答：解：（1）因開關(guān)接a點時的功率為開關(guān)接b點時功率的四倍，由題意知保溫時的功率應(yīng)小，故開關(guān)S應(yīng)接b點；
（2）由功率P=

U2

R

得：
R=

U2

P

=

(220V)2

40W

=1210Ω；

（3）當開關(guān)S接a時，U=220V，P₁=40W
當開關(guān)S接b時，P₂=

P1

4

=

40W

4

=10W；
由P₂=I²R得：
保溫時通過電烙鐵的電流I=

P2 R

=

10W 1210Ω

=

1

11

A．

（4）設(shè)燈泡L的電阻為RL，在保溫狀態(tài)時，通過電路的電流為

1

11

A，此時加在電烙鐵上的電壓為U₁，
U₁=IR=

1

11

A×1210Ω=110V；
所以加在燈泡上的電壓為U_L
U_L=U-U₁=220V-110V=110V
R_L=

U

I

=

110 V

1 11 A

=1210Ω；
答：（1）電烙鐵保溫時應(yīng)將開關(guān)接到b處；（2）電烙鐵的阻值為1210Ω；
（3）保溫時通過電烙鐵的電流為

1

11

A；（4）接入的燈泡的電阻為1210Ω．

點評：解答本題應(yīng)當注意題干中的功率關(guān)系，由功率關(guān)系結(jié)合電烙鐵的特點作為突破口，利用所學的功率公式、歐姆定律及串聯(lián)電路的規(guī)律解答．