Question

一支标有“220V200W”的电烙铁，为使电烙铁正常工作时的电功率为200W，而在不工作时电烙铁的电功率为50W，使之不会完全冷却．某同学设计了如图所示的电路，其中，S为单刀双掷开关，L为一只额定电压为220V的灯泡．不考虑温度对电阻的影响，下列说法准确的是（ ）

A．选用灯泡的规格应为“220V、200W”
B．电烙铁的电阻为242Ω
C．当S拨向2时，电烙铁处于工作状态
D．在1s内，电烙铁在不工作状态下整个电路消耗的电能与正常工作状态相比，可节约50J电能

Answer 1

【答案】分析：（1）假设灯泡规格与电烙铁的规格相同，然后根据灯泡与电烙铁串联后求出电烙铁消耗的功率，与题中所给数据相比，可判断灯泡的规格是否与电烙铁的规格是否相同；
（2）由R=可求得电烙铁的电阻值；
（3）由电路图可知，当S拨向1时，电路中只有电烙铁工作；当S拨向2时，灯泡与电烙铁串联，根据串联电路起分压作用可知，电烙铁两端电压将小于其额定电压220V，则此时的电烙铁不能正常工作，从而判断出电烙铁工作和保温时开关的位置．
（4）已知电烙铁工作的时间，根据公式W=Pt求出电烙铁正常工作时消耗的电能；再利用P=t求出电烙铁在不工作状态下消耗的电能，二者之差即为节约的电能．
解答：解：A、假设灯泡的规格为“220V200W”，而电烙铁的规格也为“220V200W”，如果灯泡与电烙铁串联，电路中的电阻变为原来的二倍，则电流将变为原来的，由P=I²R可知，灯泡与电烙铁串联时，电烙铁的功率为额定功率的，即×200W=50W；因此灯泡的规格为“220V200W”；故A正确；
B、电烙铁的电阻值：R===242Ω；故B正确；
C、当S拨向1时，电路中只有电烙铁工作，并且两端电压为220V，此时电烙铁正常工作；当S拨向2时，灯泡与电烙铁串联，由于串联电路起分压作用，因此此时电烙铁两端电压小于220V，因此电烙铁不能正常工作，故C错误；
D、当S拨向1时，电烙铁1s内消耗的电能为W=Pt=200W×1s=200J；
当S拨向2时，灯泡与电烙铁串联，由于二者规格相同，则电烙铁两端的电压为×220V=110V；
此时电烙铁1s内消耗的电能为W′=×1s=50J；
因此在1s内，电烙铁在不工作状态下整个电路消耗的电能与正常工作状态相比，可节约的电能为200J-50J=150J．
故D错误．
故选AB．
点评：本题考查消耗电能、电阻的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是开关断开与闭合时电路的连接情况，这也是本题的重点．