Question

普通電熨斗工作時(shí)可以看成一根電熱絲，通電加熱即可使用．強(qiáng)強(qiáng)同學(xué)把電熨斗串聯(lián)一只“220 V 40 W”的燈泡，用來調(diào)節(jié)電熨斗的溫度，方便熨燙不同衣物，如圖所示．電熨斗的額定電壓和額定功率分別為220 V、100 W．
（1）用物理知識(shí)分析開關(guān)S的通斷對(duì)電熨斗溫度的影響；
（2）計(jì)算在開關(guān)通斷兩種狀態(tài)下電熨斗所消耗的電功率．

Answer 1

分析：（1）當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，燈泡被短路，電熨斗得到是額定電壓，正常工作，當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，燈泡串聯(lián)入電路，電流變小，電熨斗的實(shí)際功率小于額定功率，溫度較低．
（2）根據(jù)電功率的公式分別計(jì)算出電熨斗和燈泡的電阻后，由串聯(lián)電路的特點(diǎn)計(jì)算．

解答：解：（1）開關(guān)閉合時(shí)為“高溫”狀態(tài)，斷開時(shí)為“低溫”狀態(tài)，
（2）當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，燈泡被短路，電熨斗得到是額定電壓，故此時(shí)的功率是它的額定功率為100W；
∵P=UI=

U2

R

∴電熨斗的電阻R₁=

U2

P1

=

(220V)2

100W

=484Ω
燈泡的電阻R₂=

U2

P2

=

(220V)2

40W

=1210Ω
此時(shí)電路中的電流I=U÷（R₁+R₂）=220V÷（484Ω+1210Ω）≈0.13A
此時(shí)電熨斗的實(shí)際功率P₁=I²R₁=（0.13A）²×484Ω≈8.16W．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電路的狀態(tài)和電功率的計(jì)算，熟練掌握電功率的公式及其變形公式是解題的關(guān)鍵．