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A.选用的灯泡规格应为“220V 100W”B.当S拨向1时,电烙铁处于工作状态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的电能
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ABD解析分析:(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=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=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.解答:(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=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===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=V=110V,通过电烙铁的电流为I===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===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×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额-P2)t=(100W-50W)×1s=50J,故D正确.故选A、B、D.点评: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.