Question

18．电熨斗往往采用如图所示的电路来保温．
（1）电熨斗正常使用时开关S应断开还是闭合？
（2）如果电熨斗额定功率为400W，灯L标有“PZ220-100”，则当电熨斗处于保温状态时电熨斗的实际功率是多大？此时整个电路的功率是多大？比电熨斗正常发热时少了多少功率？

Answer 1

分析 （1）开关闭合，灯泡被短路，此时电路中的总电阻较小，总功率较大；
当开关断开时，电阻丝与灯泡串联，电路中的总电阻较大，总功率较小；
（2）计算出灯泡和电阻丝的阻值，由计算出实际电流，得出电熨斗的实际功率；
根据P=UI计算出整个电路的功率，求出比正常发热时减少的功率．

解答 解：（1）由图知，当开关闭合时，灯L被短路，此时R两端的电压等于电源电压，正常工作；
（2）由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$得，电熨斗的电阻R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{400W}$=121Ω；
灯泡的电阻R_L=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（220V）^{2}}{100W}$=484Ω；
当电熨斗处于保温状态时，电熨斗的实际功率P′=（$\frac{U}{R+{R}_{L}}$）²R=（$\frac{220V}{121Ω+484Ω}$）²×121Ω≈=16W．
整个电路的总功率为：P_总=UI=$\frac{{U}^{2}}{R+{R}_{L}}$=$\frac{（220V）^{2}}{121Ω+484Ω}$=80W
△P=400W-80W=320W．
答：（1）电熨斗正常使用时开关S是闭合的；
（2）当电熨斗处于保温状态时电熨斗的实际功率是16W；
此时整个电路的功率是80W；
比电熨斗正常发热时少了320W．

点评 本题主要考查了电功率的计算，要掌握电功率的基本公式及其推导和变形公式，要熟练运用欧姆定律的知识进行相关的计算．