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；需要焊接時，能很快達到焊接溫度的特點．已知電烙鐵的規格為“220V 40W”，開關S接a點時，電烙鐵消耗的電功率為P₁．開關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時，開關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

解：（1）因開關接a點時的功率為開關接b點時功率的四倍，由題意知保溫時的功率應小，故開關S應接b點；
（2）由功率P=得：
R===1210Ω；

（3）當開關S接a時，U=220V，P₁=40W
當開關S接b時，P₂===10W；
由P₂=I²R得：
保溫時通過電烙鐵的電流I=．

（4）設燈泡L的電阻為RL，在保溫狀態時，通過電路的電流為A，此時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）電烙鐵保溫時應將開關接到b處；（2）電烙鐵的阻值為1210Ω；
（3）保溫時通過電烙鐵的電流為；（4）接入的燈泡的電阻為1210Ω．
分析：（1）保溫時電烙鐵發熱量應較小，故由題意可知應將開關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）當開關接b時，電烙鐵與燈泡L串聯．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，由串聯電路的規律可求得燈泡上的電壓，由歐姆定律可求得燈泡的電阻值．
點評：解答本題應當注意題干中的功率關系，由功率關系結合電烙鐵的特點作為突破口，利用所學的功率公式、歐姆定律及串聯電路的規律解答．