Question

如圖是電烙鐵內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)，通過控制開關(guān)S使電路具有如下特點：在暫不焊接時，電烙鐵處于保溫狀態(tài)；需焊接時，很快達(dá)到焊接溫度．已知電源電壓是220V，當(dāng)開關(guān)S接在a點時，電烙鐵的電功率P₁為200W．當(dāng)開關(guān)S接在b點時，電烙鐵的電功率P₂為50W．問：

（1）電烙鐵處于保溫狀態(tài)時，開關(guān)S接在哪點？為什么？
（2）在焊接時，電路中的電流是多少？如果電烙鐵工作30min，消耗多少電能？
（3）電阻R₂的阻值是多大？

Answer 1

【答案】分析：（1）電烙鐵保溫時，電功率較小，焊接時，功率較大，根據(jù)題意可知電烙鐵處于保溫狀態(tài)時，開關(guān)S的接點．
（2）焊接時，開關(guān)S接在a點，電路中只有電阻R₁工作，已知焊接功率和額定電壓，根據(jù)公式I=可求在焊接時，電路中的電流．還知道工作時間，根據(jù)公式W=Pt可求消耗的電能．
（3）開關(guān)S接在a點，電路中只有R₁，根據(jù)公式R=可求電阻R₁的阻值，開關(guān)S接在b點，電路是R₁與R₂串聯(lián)，根據(jù)公式R=可求電路總電阻，總電阻減去電阻R₁的阻值就等于電阻R₂的阻值．
解答：解：（1）電烙鐵處于保溫狀態(tài)時，開關(guān)S接在b點．
開關(guān)S接a點時，電烙鐵的電功率為200W．當(dāng)開關(guān)S接在b點時，電烙鐵的電功率為50W．保溫狀態(tài)時的功率較小，所以開關(guān)S應(yīng)接在b點．
（2）焊接時，開關(guān)S接在a點，電烙鐵的電功率P₁為200W．
在焊接時，電路中的電流是I===0.91A，
電烙鐵工作30min，消耗電能W=P₁t=200W×30×60s=3.6×10⁵J．
答：焊接時，電路中電流0.91A；工作30min消耗電能3.6×10⁵J．
（3）開關(guān)S接在a點，電路中只有R₁，
電阻R₁的阻值R₁===242Ω，
開關(guān)S接在b點，電路是R₁與R₂串聯(lián)，R=R₁+R₂
電路總電阻R===968Ω，
所以電阻R₂的阻值R₂=R-R₁=968Ω-242Ω=726Ω，
答：電阻R₂的電阻值為726Ω．
點評：本題考查消耗電能、電阻的計算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是開關(guān)斷開與閉合時電路的連接情況，這也是本題的重點．