Question

18．電熨斗往往采用如圖所示的電路來保溫．
（1）電熨斗正常使用時(shí)開關(guān)S應(yīng)斷開還是閉合？
（2）如果電熨斗額定功率為400W，燈L標(biāo)有“PZ220-100”，則當(dāng)電熨斗處于保溫狀態(tài)時(shí)電熨斗的實(shí)際功率是多大？此時(shí)整個電路的功率是多大？比電熨斗正常發(fā)熱時(shí)少了多少功率？

Answer 1

分析 （1）開關(guān)閉合，燈泡被短路，此時(shí)電路中的總電阻較小，總功率較大；
當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，電阻絲與燈泡串聯(lián)，電路中的總電阻較大，總功率較�。�
（2）計(jì)算出燈泡和電阻絲的阻值，由計(jì)算出實(shí)際電流，得出電熨斗的實(shí)際功率；
根據(jù)P=UI計(jì)算出整個電路的功率，求出比正常發(fā)熱時(shí)減少的功率．

解答 解：（1）由圖知，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，燈L被短路，此時(shí)R兩端的電壓等于電源電壓，正常工作；
（2）由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$得，電熨斗的電阻R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{400W}$=121Ω；
燈泡的電阻R_L=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（220V）^{2}}{100W}$=484Ω；
當(dāng)電熨斗處于保溫狀態(tài)時(shí)，電熨斗的實(shí)際功率P′=（$\frac{U}{R+{R}_{L}}$）²R=（$\frac{220V}{121Ω+484Ω}$）²×121Ω≈=16W．
整個電路的總功率為：P_總=UI=$\frac{{U}^{2}}{R+{R}_{L}}$=$\frac{（220V）^{2}}{121Ω+484Ω}$=80W
△P=400W-80W=320W．
答：（1）電熨斗正常使用時(shí)開關(guān)S是閉合的；
（2）當(dāng)電熨斗處于保溫狀態(tài)時(shí)電熨斗的實(shí)際功率是16W；
此時(shí)整個電路的功率是80W；
比電熨斗正常發(fā)熱時(shí)少了320W．

點(diǎn)評 本題主要考查了電功率的計(jì)算，要掌握電功率的基本公式及其推導(dǎo)和變形公式，要熟練運(yùn)用歐姆定律的知識進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算．