Question

4．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，张强同学把电熨斗串联一只“220V 20W”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电阻分别为220V，484Ω．
（1）用物理知识分析开关S的通断对电熨斗温度的影响．
（2）电熨斗加热状态使用20分钟消耗的电能是多少焦耳？

Answer 1

分析 （1）当开关闭合时，灯泡被短路，电熨斗得到额定电压，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）电熨斗为纯电阻，利用公式W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t，即可求解．

解答 解：（1）开关闭合时，即为“高温”状态，断开时，即为“低温”状态；
（2）根据W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t=$\frac{22{0}^{2}}{484}$×20×60J=12×10⁴J，
答：（1）开关S的通是高温，断是低温．
（2）电熨斗加热状态使用20分钟消耗的电能是12×10⁴J．

点评 考查电路的状态和电功率的计算表达式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，及变形公式的掌握，注意时间的单位统一．