Question

10．由于電烙鐵使用前需要一定的預(yù)熱時(shí)間，所以若暫時(shí)不用，最好也接在電源上，但如此操作既會造成烙鐵頭因高溫氧化而不沾錫，又費(fèi)電．通過學(xué)習(xí)，小勇設(shè)計(jì)了如圖的電路：暫時(shí)不需焊接時(shí)，斷開S使電烙鐵處于預(yù)熱狀態(tài)；需要焊接時(shí)，閉合S電烙鐵就能很快達(dá)到焊接溫度．已知電烙鐵上標(biāo)有“220V　25W“字樣，電燈泡上標(biāo)有“220V　100W“字樣（不考慮電燈泡和電烙鐵的阻值隨溫度的變化），若將這個電路接入220伏電路中：
（1）電燈泡的額定電流大于電烙鐵的額定電流，接入電路后，你認(rèn)為電烙鐵不會．（填“會“或“不會”）被燒壞．
（2）S閉合和S斷開時(shí)，電烙鐵的實(shí)際功率分別是多少？

Answer 1

分析 （1）將燈泡和電烙鐵串聯(lián)接入電路后，電烙鐵的額定功率不會超過25W；
（2）已知電烙鐵的額定電壓和額定功率和電燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$可分別求電烙鐵和燈泡的電阻；
S閉合時(shí)，電烙鐵的實(shí)際功率等于額定功率；
S斷開時(shí)，燈泡與電烙鐵串聯(lián)，可求總電阻，根據(jù)歐姆定律進(jìn)一步求出此時(shí)電路的電流，根據(jù)公式U=IR求出電烙鐵兩端的實(shí)際電壓，進(jìn)一步求出電烙鐵消耗的電功率．

解答 解：（1）由圖可知，將燈泡和電烙鐵串聯(lián)接入電路后，盡管電燈泡的額定電流大于電烙鐵的額定電流，但接入電路后，電烙鐵的實(shí)際功率不會超過25W，故電烙鐵不會被燒壞．
（2）S閉合時(shí)，電烙鐵的實(shí)際功率等于額定功率P₁=25W
電烙鐵電阻R₁=$\frac{{U}_{1額}^{2}}{{P}_{1額}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{25W}$=1936Ω
電燈泡的電阻R₂=$\frac{{U}_{2額}^{2}}{{P}_{2額}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{100W}$484Ω
S斷開時(shí)，電路中的電流I=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{220V}{1936Ω+484Ω}$=$\frac{1}{11}$A，
電烙鐵消耗的功率P₂=I²R₁=${（\frac{1}{11}A）}^{2}$×1936Ω=16W．
答：（1）不會；
（2）S閉合電烙鐵的實(shí)際功率是25W；S斷開時(shí)電烙鐵的實(shí)際功率是16W．

點(diǎn)評 本題考查電阻、電流、電壓、實(shí)際功率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是能理解開關(guān)斷開與閉合時(shí)電路的連接情況，還要知道串聯(lián)電路電阻的規(guī)律．