Question

電烙鐵使用前需要一定的預熱時間，因而若暫時不用也要接在電源上，這樣既費電又會造成烙鐵頭氧化而不易沾錫．小明將一把標有“220V　55W”的電烙鐵與一只燈泡（燈絲在預熱狀態下的電阻為495Ω）連接成如圖所示的電路．斷開S，電烙鐵處于預熱狀態；閉合S，電烙鐵很快達到焊接溫度．

求：（1）預熱狀態下電烙鐵消耗的功率為多少瓦？
（2）預熱狀態下整個電路消耗的功率是電烙鐵　　正常工作時消耗功率的百分之幾？

Answer 1

解：電烙鐵的電阻R₁===880Ω，
預熱狀態時，燈泡與電烙鐵串聯
總電阻R=R₁+R₂=880Ω+495Ω=1375Ω，
此時電路電流I===0.16A，
電烙鐵兩端的電壓U_實=IR₁=0.16A×880Ω=140.8V，
電烙鐵消耗的功率P_實=IU_實=0.16A×140.8V=22.528W．
答：預熱狀態下電烙鐵消耗的功率為22.528W．
（2）整個電路消耗的功率P=IU=0.16A×220V=35.2W，
電烙鐵正常工作時消耗的功率為額定功率，
百分比==64%．
答：預熱狀態下整個電路消耗的功率是電烙鐵正常工作時消耗功率的64%．
分析：（1）已知電烙鐵的額定電壓和額定功率，根據公式R=可求電烙鐵的電阻，預熱狀態時，燈泡與電烙鐵串聯，可求總電阻，根據歐姆定律進一步求出此時電路的電流，根據公式U=IR求出電烙鐵兩端的實際電壓，進一步求出電烙鐵消耗的電功率，
（2）根據公式P=UI可求整個電路消耗的功率，整個電路消耗的功率與電烙鐵正常工作時消耗功率的比值就是要求的答案．
點評：本題考查電阻、電流、電壓、實際功率以及功率的百分比的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是能理解開關斷開與閉合時電路的連接情況，還要知道串聯電路電阻的規律．