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
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解题思路:(1)由R=

U

2

P

可求得电烙铁的电阻值;

(2)根据灯泡规格求出阻值,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;

(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)已知电烙铁在不工作状态下的功率求出电烙铁两端的电压和电流,利用根据公式W=Pt求出电烙铁正常工作时消耗的电能;再利用W=UIt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.

A、电烙铁的电阻值:R=

U2

P=

(220V)2

200W=242Ω;故A错误;

B、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;

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=

P实

P额×U=

50W

200W×220V,

则电路中电流为I=

U实

R=[110V/242Ω]=[5/11]A,

此时1s内整个电路消耗的电能为W′=UIt=220V×[5/11]A×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.

故选D.

点评:

本题考点: 欧姆定律的应用;电功率的计算.

考点点评: 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.