Question

电烙铁使用前需要一定的预热时间，因而若暂时不用也要接在电源上，这样既费电又会造成烙铁头氧化而不易沾锡．小明将一把标有“220V　55W”的电烙铁与一只灯泡（灯丝在预热状态下的电阻为495Ω）连接成如图所示的电路．断开S，电烙铁处于预热状态；闭合S，电烙铁很快达到焊接温度．

求：（1）预热状态下电烙铁消耗的功率为多少瓦？
（2）预热状态下整个电路消耗的功率是电烙铁　　正常工作时消耗功率的百分之几？

Answer 1

解：电烙铁的电阻R₁===880Ω，
预热状态时，灯泡与电烙铁串联
总电阻R=R₁+R₂=880Ω+495Ω=1375Ω，
此时电路电流I===0.16A，
电烙铁两端的电压U_实=IR₁=0.16A×880Ω=140.8V，
电烙铁消耗的功率P_实=IU_实=0.16A×140.8V=22.528W．
答：预热状态下电烙铁消耗的功率为22.528W．
（2）整个电路消耗的功率P=IU=0.16A×220V=35.2W，
电烙铁正常工作时消耗的功率为额定功率，
百分比==64%．
答：预热状态下整个电路消耗的功率是电烙铁正常工作时消耗功率的64%．
分析：（1）已知电烙铁的额定电压和额定功率，根据公式R=可求电烙铁的电阻，预热状态时，灯泡与电烙铁串联，可求总电阻，根据欧姆定律进一步求出此时电路的电流，根据公式U=IR求出电烙铁两端的实际电压，进一步求出电烙铁消耗的电功率，
（2）根据公式P=UI可求整个电路消耗的功率，整个电路消耗的功率与电烙铁正常工作时消耗功率的比值就是要求的答案．
点评：本题考查电阻、电流、电压、实际功率以及功率的百分比的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是能理解开关断开与闭合时电路的连接情况，还要知道串联电路电阻的规律．