Question

如图所示的是小明同学设计的电烙铁电热丝的连线图，AC间是电烙铁的电热丝，B接电热丝的中点．电烙铁的额定功率为40W，使用的电源电压为220V或110V．
（1）将接线端A、C接入220V的电路中，电烙铁消耗的电功率为40W，求电热丝的电阻？
（2）电烙铁的头部是一质量为50g的铜棒，如果电热丝消耗的电能全部转化为铜棒的内能，那么要使铜棒温度升高250℃，电烙铁至少需要正常工作多长时间？
（3）为使电烙铁接入110V的电路中消耗的电功率为40W，应该把接线端______连接在一起后，再和接线端______接入电路就可以了．

Answer 1

【答案】分析：（1）已知电烙铁的额定电压和额定功率，根据公式R=可求电热丝的电阻．
（2）根据公式Q_铜=c_铜m_铜△t_铜先计算铜棒吸收的热量，吸收的热量等于放出的热量，再利用公式W=Pt可求所用时间．
（3）根据公式P=可知，功率不变，电压变为原来的一半，电阻就得变为原来的，电路电阻必须并联．
解答：解：（1）电热丝的电阻R_AC===1210Ω．
答：电热丝的电阻为1210Ω．
（2）铜棒吸收的热量为：Q_铜=c_铜m_铜△t_铜=0.39×10³J/（kg?℃）×0.05kg×250℃=4.875×10³J．
因为Q_铜=W=Pt
所以需要t==≈122s．
答：电烙铁至少需要正常工作122s．
（3）电阻要想变为原来的，根据并联电阻的规律可知只能是原来电阻的并联，故应该把接线端AC连接在一起，再和接线端B连接在一起，使电阻AB和AC并联．
故答案为：A、C；B．
点评：本题考查电阻、吸收热量、工作时间等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是电路的连接，要知道并联电路电阻的特点．