Question

普通电熨斗工作时可以看成一根电热丝，通电加热即可使用．强强同学把电熨斗串联一只“220 V 40 W”的灯泡，用来调节电熨斗的温度，方便熨烫不同衣物，如图所示．电熨斗的额定电压和额定功率分别为220 V、100 W．
（1）用物理知识分析开关S的通断对电熨斗温度的影响；
（2）计算在开关通断两种状态下电熨斗所消耗的电功率．

Answer 1

分析：（1）当开关闭合时，灯泡被短路，电熨斗得到是额定电压，正常工作，当开关断开时，灯泡串联入电路，电流变小，电熨斗的实际功率小于额定功率，温度较低．
（2）根据电功率的公式分别计算出电熨斗和灯泡的电阻后，由串联电路的特点计算．

解答：解：（1）开关闭合时为“高温”状态，断开时为“低温”状态，
（2）当开关闭合时，灯泡被短路，电熨斗得到是额定电压，故此时的功率是它的额定功率为100W；
∵P=UI=

U2

R

∴电熨斗的电阻R₁=

U2

P1

=

(220V)2

100W

=484Ω
灯泡的电阻R₂=

U2

P2

=

(220V)2

40W

=1210Ω
此时电路中的电流I=U÷（R₁+R₂）=220V÷（484Ω+1210Ω）≈0.13A
此时电熨斗的实际功率P₁=I²R₁=（0.13A）²×484Ω≈8.16W．

点评：本题考查了电路的状态和电功率的计算，熟练掌握电功率的公式及其变形公式是解题的关键．