Question

【題目】一支標(biāo)有“220V 200W”的電烙鐵，為使電烙鐵正常工作時(shí)的電功率為200W，而在不工作時(shí)電烙鐵的電功率為50W，使之不會(huì)完全冷卻。某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖的電路，其中，S為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，L為一只額定電壓為220V的燈泡。不考慮溫度對(duì)電阻的影響，下列說(shuō)法準(zhǔn)確的是（ ）

A. 電烙鐵的電阻為11Ω

B. 選用燈泡的規(guī)格應(yīng)為“220V 100W”

C. 當(dāng)S撥向2時(shí)，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(gè)電路消耗的電能與正常工作狀態(tài)相比，可節(jié)約100J電能

Answer 1

【答案】D

【解析】試題分析：電烙鐵的電阻值：R=U2/P=（220V）2/200W=242Ω；故A錯(cuò)誤；

選用燈泡的規(guī)格應(yīng)為“220V 100W”，則燈泡阻值為：RL=U2/PL=（220V）2/100W=484Ω；如果燈泡與電烙鐵串聯(lián)，電路中的電阻變?yōu)?/span>484Ω+242Ω=726Ω，則電流為I=U/R總=220V/726Ω≈0．3A，由P=I2R可知，電烙鐵的功率為P=I2R=（0．3A）2×242Ω=22．2W；故B錯(cuò)誤；

當(dāng)S撥向1時(shí)，電路中只有電烙鐵工作，并且兩端電壓為220V，此時(shí)電烙鐵正常工作；當(dāng)S撥向2時(shí)，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(shí)電烙鐵兩端電壓小于220V，因此電烙鐵不能正常工作，故C錯(cuò)誤；

當(dāng)S撥向1時(shí)，電烙鐵1s內(nèi)消耗的電能為W=Pt=200W×1s=200J；當(dāng)S撥向2時(shí)，燈泡與電烙鐵串聯(lián)，由于在不工作時(shí)電烙鐵的電功率為50W，則由P=U2/R得：P實(shí)/P額=（U實(shí)/U額）2，所以U實(shí)=P實(shí)/P額×U額=50W/200W×220V，則電路中電流為I=U實(shí)/R=110V/242Ω=5/11A，此時(shí)1s內(nèi)整個(gè)電路消耗的電能為W′=UIt=220V×5/11A×1s=100J；因此在1s內(nèi)，電烙鐵在不工作狀態(tài)下整個(gè)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-100J=100J，故D正確。