小明爸爸是無線電修理人員，每次使用電烙鐵時頻繁地*拔*頭，用時要等待；不拔*頭，又浪費電能．小明看到後，給他巧...

問題詳情：

小明爸爸是無線電修理人員，每次使用電烙鐵時頻繁地*拔*頭，用時要等待；不拔*頭，又浪費電能．小明看到後，給他巧妙地解決了問題．如果是“220V 40W”的電烙鐵，為了使用方便，不用時不完全冷卻，但消耗功率為正常工作時的25%．他手邊只有幾隻額定電壓均為220V，功率分別為“15W”、“25W”、“40W”、“60W”、“100W”的燈泡各一隻，開關以及足夠的導線可供選用，電源電壓220V．求：

（1）電烙鐵正常工作時的電阻是多少？

（2）設計滿足要求的電路圖（電烙鐵的電路符號用電阻符號）；並簡要說明*作方法．

（3）通過計算，應選定何種燈泡？

【回答】

【考點】歐姆定律的應用；電路圖設計．

【分析】（1）根據P=計算電烙鐵正常工作時的電阻；

（2）由P=知，要使用電烙鐵消耗功率減小，應減小它兩端電壓，所以應串聯一個燈泡，由此分析畫出電路圖；

（3）由P=可得，電烙鐵保溫時兩端的電壓，由串聯電路的分壓原理可計算串聯燈泡的電阻．

【解答】解：

（1）由P=可得，電烙鐵正常工作時的電阻：

R===1210Ω；

（2）由P=知，要使用電烙鐵消耗功率減小，應減小它兩端電壓，所以應串聯一個燈泡，又要能使它正常工作，可用一個開關與燈泡並聯．如圖所示：

當S閉合時，電烙鐵正常工作，當S斷開時，電烙鐵處於保溫狀態；

（3）保溫狀態下，電烙鐵消耗功率為正常工作時的25%，

即P實=25%×40W=10W，

此時電烙鐵兩端電壓：U實===110V，

由串聯電路的分析原理知： ===，

即串聯燈泡與電烙鐵阻值相等，因為燈泡與電烙鐵額定電壓相同，所以阻值相同，額定功率相同，所以應選擇“220V 40W”的燈泡．

答：（1）電烙鐵正常工作時的電阻是1210Ω；

（2）見上圖；*作方法：當S閉合時，電烙鐵正常工作，當S斷開時，電烙鐵處於保溫狀態；

（3）應選定“220V 40W”的燈泡．

【點評】本題考查了串聯電路特點、歐姆定律的應用以及電功率公式的應用，關鍵是公式及其變形的靈活運用．在本題中電烙鐵與燈串聯後，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．

知識點：歐姆定律

題型：計算題