Question

9．如圖所示為小明設計的電烙鐵工作電路，電烙鐵可處于正常工作和頂熱兩種狀態(tài)，電烙鐵上標有“220V 40W”的字樣，R₀為定值電阻．
（1）電烙鐵是利用電流的熱效應工作的．
（2）電烙鐵正常工作時功率為40W，暫時不用時的預熱功率為10W，則R₀的阻值為1210Ω．（設電烙鐵的電阻不隨溫度的變化而變化）
（3）生活中使用的電烙鐵，其烙鐵頭是一種合金．所謂合金就是不同金屬（也包括一些非金屬）在熔化過程中形成的一種融合或冷卻后的固態(tài)．下表列出了幾種金屬的熔點和沸點（在標準大氣壓下）．其中難以與表中其他金屬形成合金的是鋅．

金屬	鐵	銅	鋅	銀	金
熔點/℃	1535	1083	419.5	962	1064
沸點/℃	2750	2567	907	2212	2807

Answer 1

分析 （1）電流流過導體時產(chǎn)生熱量的現(xiàn)象是電流的熱效應；
（2）由電路圖可知，開關S接2時，電路為電烙鐵的簡單電路，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電烙鐵的電阻；開關S接1時，電烙鐵和R₀串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和P=I²R求出電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出R₀的阻值；
（3）根據(jù)題中合金形成的信息和表格中金屬的熔、沸點，判斷不能形成合金的金屬組合．

解答 解：（1）電烙鐵在工作時，主要將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，產(chǎn)生熱量，故是利用了電流的熱效應；
（2）由電路圖可知，開關S接2時，電路為電烙鐵的簡單電路，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，電烙鐵的電阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{40W}$=1210Ω，
開關S接1時，電烙鐵和R₀串聯(lián)，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，由P=I²R可得，電路中的電流：
I=$\sqrt{\frac{{P}_{R}′}{R}}$=$\sqrt{\frac{10W}{1210Ω}}$=$\frac{1}{11}$A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電路中的總電阻：
R_總=$\frac{U}{I}$=$\frac{220V}{\frac{1}{11}A}$=2420Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，R₀的阻值：
R₀=R_總-R=2420Ω-1210Ω=1210Ω；
（3）合金是不同種金屬在熔化狀態(tài)下形成的一種熔合物，即兩種金屬都成為液態(tài)時進行混合；
由于金屬鋅的沸點低，小于其它金屬的熔點，因此鋅和其它金屬無法完成液態(tài)時混合．
故答案為：（1）熱；（2）1210Ω；（3）鋅．

點評 本題考查了電流的熱效應、串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應用、熔點以及沸點的信息，判斷好電烙鐵的兩種狀態(tài)和從題干中獲取合金混合的特點是關鍵．