试题

题目:
青果学院(2011·宜宾)一支标有“220V  100W”的电烙铁,为使电烙铁正常工作时电功率为100W,而在不工作时,电烙铁的功率为25W,使之不会完全冷却.为此,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.下列说法中正确的是(  )



答案
A,B,D
解:(1)当S拨向1时,电路中只有电烙铁工作,灯泡被短路,当S拨向2时,灯泡与电烙铁串联,根据公式P=
U2
R
可知,电阻越大,功率越小,电烙铁工作时的功率大,电阻小,所以当S拨向1时,电烙铁处于工作状态,故B正确、C错误.
(2)电烙铁的电阻值R=
U2
P
=
(220V)2
100W
=484Ω,当S拨向2时,灯泡与电烙铁串联,此时电烙铁两端的电压为U12=P1R=25W×484Ω,所以此时电烙铁两端的电压为U1=
25×484
V=110V,通过电烙铁的电流为I=
P1
U1
=
25W
110V
=
5
22
A,所以加在灯泡上的电压为UL,UL=U-U1=110V,所以灯泡的电阻为RL=
UL
I
=
110V
5
22
A
=484Ω,“220V  100W”的灯泡的电阻与“220V  100W”的电烙铁的电阻相同,为484Ω,故A正确.
(3)电烙铁在不工作状态下整个电路消耗的功率P2=UI=220V×
5
22
A=50W,
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,可节约电能W=(P-P2)t=(100W-50W)×1s=50J,故D正确.
故选A、B、D.
考点梳理
电功的计算;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律的应用;电阻的串联.
(1)由电路图可知,当S拨向1时,电路中只有电烙铁工作,灯泡被短路,当S拨向2时,灯泡与电烙铁串联,根据公式P=
U2
R
可知,串联和电烙铁单独工作时功率的大小,从而判断出电烙铁工作和保温时开关的位置.
(2)由电烙铁上的铭牌可知额定电压及额定功率,由功率公式可求得电烙铁的电阻值;应经知道灯泡与电烙铁串联,根据公式U2=PR求出此时电烙铁两端的电压,再利用公式I=
P
U
求出电路总电流,进一步求出灯泡两端的电压和灯泡的电阻.
(3)先根据公式P=UI求出电烙铁在不工作状态下整个电路消耗的功率,再根据公式W=Pt可求节约的电能.
本题考查根据电功率公式和串联电路的特点求解.在本题中正好存在电烙铁与灯串联后,各得到电源电压的一半,故灯的实际功率和额定功率是相等的,解答本题应当注意题干中的功率关系,由功率关系结合电烙铁的特点作为突破口,利用所学的功率公式、欧姆定律及串联电路的规律解答.
计算题;压轴题.
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