Question

修理收音機等家用電器時，往往是斷斷續(xù)續(xù)使用電烙鐵．若電烙鐵長時間通電，即浪費電能，又會因為長時間高溫而不易沾錫；若切斷電源，一旦需要重新使用，又要通電較長時間．渝中區(qū)××初級中學(xué)8年級（2）班××同學(xué)設(shè)計了如下圖所示電路來解決了這一實際問題．將一只白熾燈泡與電烙鐵串聯(lián)，另外一個開關(guān)與燈泡并聯(lián)如圖．一支“220V、40W”的電烙鐵，當不焊錫時，電烙鐵消耗的功率是10W．若串聯(lián)燈泡的額定電壓是220伏，求：
（1）電烙鐵的電阻值；
（2）該燈泡的額定功率；
（3）該燈泡的實際功率．

Answer 1

解：（1）電烙鐵的電阻值：
R===1210Ω；
（2）當不焊錫時，電烙鐵和燈泡串聯(lián)，
電烙鐵兩端的電壓：
U_R===110V，
燈泡兩端的電壓：
U_L=U-U_R=220V-110V=110V，
∵串聯(lián)電路各處的電流相等，且U=IR、P=I²R，
∴R_L=R=1210Ω，P_L=P_R=10W；
（3）燈泡的額定功率：
P===40W．
答：（1）電烙鐵的電阻值為1210Ω；
（2）該燈泡的額定功率為40W；
（3）該燈泡的實際功率10W．
分析：（1）已知電烙鐵的額定電壓和額定功率，根據(jù)R=求出電阻值；
（2）當不焊錫時，電烙鐵和燈泡串聯(lián)，根據(jù)P=的變形式結(jié)合電烙鐵消耗的實際功率求出兩端的電壓，再根據(jù)串聯(lián)電路電阻的分壓特點可知燈泡的電阻和電烙鐵的電阻相等，根據(jù)串聯(lián)電路各處的電流相等結(jié)合P=I²R可知燈泡的實際功率和電烙鐵的實際功率相等；
（3）再由燈泡的額定電壓和電阻利用P=求出燈泡的額定功率．
點評：本題考查了串聯(lián)電路的特點和電阻、電壓、實際功率的計算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用．在本題中電烙鐵與燈串聯(lián)后，正好各得到電源電壓的一半，故燈的實際功率和額定功率是相等的．