Question

（2012?萊蕪）一支標(biāo)有“220V200W”的電烙鐵，為使電烙鐵正常工作時的電功率為200W，而在不工作時電烙鐵的電功率為50W，使之不會完全冷卻．某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的電路，其中，S為單刀雙擲開關(guān)，L為一只額定電壓為220V的燈泡．不考慮溫度對電阻的影響，下列說法準(zhǔn)確的是（　　）

A．選用燈泡的規(guī)格應(yīng)為“220V、200W”

B．電烙鐵的電阻為242Ω

C．當(dāng)S撥向2時，電烙鐵處于工作狀態(tài)

D．在1s內(nèi)，電烙鐵在不工作狀態(tài)下整個電路消耗的電能與正常工作狀態(tài)相比，可節(jié)約50J電能

Answer 1

分析：（1）假設(shè)燈泡規(guī)格與電烙鐵的規(guī)格相同，然后根據(jù)燈泡與電烙鐵串聯(lián)后求出電烙鐵消耗的功率，與題中所給數(shù)據(jù)相比，可判斷燈泡的規(guī)格是否與電烙鐵的規(guī)格是否相同；
（2）由R=

U2

P

可求得電烙鐵的電阻值；
（3）由電路圖可知，當(dāng)S撥向1時，電路中只有電烙鐵工作；當(dāng)S撥向2時，燈泡與電烙鐵串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路起分壓作用可知，電烙鐵兩端電壓將小于其額定電壓220V，則此時的電烙鐵不能正常工作，從而判斷出電烙鐵工作和保溫時開關(guān)的位置．
（4）已知電烙鐵工作的時間，根據(jù)公式W=Pt求出電烙鐵正常工作時消耗的電能；再利用W=

U2

R

t求出電烙鐵在不工作狀態(tài)下消耗的電能，二者之差即為節(jié)約的電能．

解答：解：A、假設(shè)燈泡的規(guī)格為“220V200W”，而電烙鐵的規(guī)格也為“220V200W”，如果燈泡與電烙鐵串聯(lián)，電路中的電阻變?yōu)樵瓉淼亩�倍，則電流將變?yōu)樵瓉淼?span id="tir5og9" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

1

2

，由P=I²R可知，燈泡與電烙鐵串聯(lián)時，電烙鐵的功率為額定功率的

1

4

，即

1

4

×200W=50W；因此燈泡的規(guī)格為“220V200W”；故A正確；
B、電烙鐵的電阻值：R=

U2

P

=

(220V)2

200W

=242Ω；故B正確；
C、當(dāng)S撥向1時，電路中只有電烙鐵工作，并且兩端電壓為220V，此時電烙鐵正常工作；當(dāng)S撥向2時，燈泡與電烙鐵串聯(lián)，由于串聯(lián)電路起分壓作用，因此此時電烙鐵兩端電壓小于220V，因此電烙鐵不能正常工作，故C錯誤；
D、當(dāng)S撥向1時，電烙鐵1s內(nèi)消耗的電能為W=Pt=200W×1s=200J；
當(dāng)S撥向2時，燈泡與電烙鐵串聯(lián)，由于二者規(guī)格相同，則電烙鐵兩端的電壓為

1

2

×220V=110V；
此時電烙鐵1s內(nèi)消耗的電能為W′=

(110V)2

242Ω

×1s=50J；
因此在1s內(nèi)，電烙鐵在不工作狀態(tài)下整個電路消耗的電能與正常工作狀態(tài)相比，可節(jié)約的電能為200J-50J=150J．
故D錯誤．
故選AB．

點評：本題考查消耗電能、電阻的計算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是開關(guān)斷開與閉合時電路的連接情況，這也是本題的重點．