题目内容
10．一只标有“220V 40W”的电烙铁，为了使电烙铁工作时，能正常消耗40瓦的功率，而在不工作时，只消耗10瓦的功率，使之不致于完全冷却，但又节约了电能，现在有额定电压是220伏，额定功率分别为15W、25W、40W、60W和100W的灯泡，开关以及足够的导线可供使用，请设计并画一个能满足上述要求的电路图，并对你设计的电路图作简要说明．请注意将你选用的灯泡规格标注在电路图上并要求有计算的过程．（电烙铁的符号可用电阻符号代替）分析 电烙铁正常工作时应接在220V电路中，电烙铁不工作时其功率为10W小于其额定功率，通过它的电流小于其额定电流，可以把电烙铁与灯泡串联在220V电路中，应用电功率公式与串联电路特点分析答题．
解答 解：由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，电烙铁的电阻值R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{电烙铁额定}^{\;}}$=$\frac{（220V）^{2}}{40W}$=1210Ω，
电烙铁不工作时的功率：P1=10W，电烙铁不工作时应与灯泡串联；
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，电烙铁不工作时两端的电压：U1=$\sqrt{{P}_{1}R}$=$\sqrt{10W×1210Ω}$=110V，
通过电烙铁的电流为I=$\frac{{P}_{1}}{{U}_{1}}$=$\frac{10W}{110V}$=$\frac{1}{11}$A，
灯泡两端的电压：UL=U-U1=220V-110V=110V，
灯泡的电阻为RL=$\frac{{U}_{L}}{I}$=$\frac{110V}{\frac{1}{11}A}$=1210Ω，
“220V 40W”的灯泡的电阻为1210Ω，
则电烙铁不工作时应与“220V 40W”的灯泡串联，电烙铁如图所示；
答：电路图如图所示，电烙铁正常工作时开关接1，电烙铁不工作时开关接2．
点评 本题考查根据电功率公式和串联电路的特点求解．在本题中正好存在电烙铁与灯串联后，各得到电源电压的一半，故灯的实际功率和额定功率是相等的，解答本题应当注意题干中的功率关系，由功率关系结合电烙铁的特点作为突破口，利用所学的功率公式、欧姆定律及串联电路的规律解答．
练习册系列答案
相关题目
1．（1）小明探究沸水自然冷却过程中温度随时间变化的情况．探究前，提出如下几个猜想：
猜想A：“均匀降低说”--每隔一小段相同时间，水温降低的度数是相同的；
猜想B：“先快后慢说”--开始阶段温度降低得较快，以后降低得越来越慢；
猜想C：“先慢后快说”--开始阶段温度降低得较慢，以后降低得越来越快．
为了检验上述哪一种猜想是正确的，小明让一杯沸水自然冷却，并将实验数据记录在表中：
①你认为，表中的实验数据支持上述哪种猜想？（选填A、B或C序号）
答：猜想B．
②根据表中数据可推知，小明做上述实验时的室温应在20℃左右．
③根据上表数据可知，如果你要喝一杯温的奶咖啡，可以有两种方式供你选择：
方式1：先将烧开的热咖啡倒入杯中，冷却5min，然后加一匙冷牛奶；
方式2：先将烧开的热咖啡倒入杯中，立即将一匙冷牛奶加进杯中，然后冷却5min．
那么，你认为方式1的冷却效果较好．（选填“1”或“2”）．
（2）探究保温瓶的保温性能与所装开水的质量关系，依据以上实验可知，需控制加入保温瓶热水的温度相同．
暖水瓶的瓶胆夹壁中是真空，小明想利用它来探究真空能否传声．他把音乐贺卡里的电子发声器放入瓶中，根据听到的声音进行判断．在他设计的下列几组比较因素中最合理的是：C．
A．塞上瓶塞和不塞瓶塞进行比较
B．把瓶胆放在近处和远处进行比较
C．用一个完好的和一个已经漏气的瓶胆进行比较
D．将音量大小不同的芯片先后放入瓶胆中进行比较
（3）小明在观察沸腾实验时，发现加热时间比较长．实验中经常遇到现象或效果不明显的问题，需对实验进行改进，下列措施合理的是：C
A．在探究凸透镜成像规律时，为了显示一倍焦距内成像，将光屏贴近透镜．
B．在探究平面镜成像时，为了使棋子的像清晰一些，用手电筒对着玻璃板照
C．在探究红外线的热效应时，为了使温度计示数变化明显，将玻璃泡涂黑
D．在观察水的沸腾活动中，为了使水更快的沸腾，应使用酒精灯的内焰加热．
猜想A：“均匀降低说”--每隔一小段相同时间，水温降低的度数是相同的；
猜想B：“先快后慢说”--开始阶段温度降低得较快，以后降低得越来越慢；
猜想C：“先慢后快说”--开始阶段温度降低得较慢，以后降低得越来越快．
为了检验上述哪一种猜想是正确的，小明让一杯沸水自然冷却，并将实验数据记录在表中：
| 时间/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 25 | 35 | 45 | 55 | 65 | 70 |
| 温度/℃ | 100 | 71 | 55 | 45 | 35 | 28 | 24 | 20 | 20 | 20 |
答：猜想B．
②根据表中数据可推知，小明做上述实验时的室温应在20℃左右．
③根据上表数据可知，如果你要喝一杯温的奶咖啡，可以有两种方式供你选择：
方式1：先将烧开的热咖啡倒入杯中，冷却5min，然后加一匙冷牛奶；
方式2：先将烧开的热咖啡倒入杯中，立即将一匙冷牛奶加进杯中，然后冷却5min．
那么，你认为方式1的冷却效果较好．（选填“1”或“2”）．
（2）探究保温瓶的保温性能与所装开水的质量关系，依据以上实验可知，需控制加入保温瓶热水的温度相同．
暖水瓶的瓶胆夹壁中是真空，小明想利用它来探究真空能否传声．他把音乐贺卡里的电子发声器放入瓶中，根据听到的声音进行判断．在他设计的下列几组比较因素中最合理的是：C．
A．塞上瓶塞和不塞瓶塞进行比较
B．把瓶胆放在近处和远处进行比较
C．用一个完好的和一个已经漏气的瓶胆进行比较
D．将音量大小不同的芯片先后放入瓶胆中进行比较
（3）小明在观察沸腾实验时，发现加热时间比较长．实验中经常遇到现象或效果不明显的问题，需对实验进行改进，下列措施合理的是：C
A．在探究凸透镜成像规律时，为了显示一倍焦距内成像，将光屏贴近透镜．
B．在探究平面镜成像时，为了使棋子的像清晰一些，用手电筒对着玻璃板照
C．在探究红外线的热效应时，为了使温度计示数变化明显，将玻璃泡涂黑
D．在观察水的沸腾活动中，为了使水更快的沸腾，应使用酒精灯的内焰加热．
如图1所示，A物理兴趣小组在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
19．预言电磁波存在和证明电磁波存在的科学家分别是（ ）
| A． | 赫兹和麦克斯韦 | B． | 麦克斯韦和赫兹 | C． | 奥斯特和法拉第 | D． | 法拉第和奥斯特 |