Question

【题目】一支标有“220V 200W”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. 电烙铁的电阻为11Ω

B. 选用灯泡的规格应为“220V 100W”

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100J电能

Answer 1

【答案】D

【解析】试题分析：电烙铁的电阻值：R=U2/P=（220V）2/200W=242Ω；故A错误；

选用灯泡的规格应为“220V 100W”，则灯泡阻值为：RL=U2/PL=（220V）2/100W=484Ω；如果灯泡与电烙铁串联，电路中的电阻变为484Ω+242Ω=726Ω，则电流为I=U/R总=220V/726Ω≈0．3A，由P=I2R可知，电烙铁的功率为P=I2R=（0．3A）2×242Ω=22．2W；故B错误；

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；

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，由于在不工作时电烙铁的电功率为50W，则由P=U2/R得：P实/P额=（U实/U额）2，所以U实=P实/P额×U额=50W/200W×220V，则电路中电流为I=U实/R=110V/242Ω=5/11A，此时1s内整个电路消耗的电能为W′=UIt=220V×5/11A×1s=100J；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-100J=100J，故D正确。