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一支標(biāo)有“220V  100W”的電烙鐵,為使電烙鐵正常工作時(shí)電功率為100W,而在不工作時(shí)電烙鐵的功率為25W,使之不會(huì)完全冷卻.為此,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的電路,其中,S為單刀雙擲開關(guān),L為一只額定電壓為220V的燈泡.下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(假定用電器的阻值不變)( )

A.選用燈泡的規(guī)格應(yīng)為“220V100W”
B.當(dāng)S撥向2時(shí),電烙鐵處于工作狀態(tài)
C.當(dāng)S撥向1時(shí),電烙鐵處于工作狀態(tài)
D.在1s內(nèi),電烙鐵在不工作狀態(tài)下整個(gè)電路消耗的電能與正常工作狀態(tài)相比,可節(jié)約
50J的電能
【答案】分析:(1)由電路圖可知,當(dāng)S撥向1時(shí),電路中只有電烙鐵工作;當(dāng)S撥向2時(shí),燈泡與電烙鐵串聯(lián),根據(jù)公式P=可知,串聯(lián)和電烙鐵單獨(dú)工作時(shí)功率的大小,從而判斷出電烙鐵工作和保溫時(shí)開關(guān)的位置.
(2)由電烙鐵上的銘牌可知額定電壓及額定功率,由功率公式可求得電烙鐵的電阻值;應(yīng)經(jīng)知道燈泡與電烙鐵串聯(lián),根據(jù)公式U2=PR求出此時(shí)電烙鐵兩端的電壓,再利用公式I=求出電路總電流,進(jìn)一步求出燈泡兩端的電壓和燈泡的電阻.
(3)先根據(jù)公式P=UI求出電烙鐵在不工作狀態(tài)下整個(gè)電路消耗的功率,再根據(jù)公式W=Pt可求節(jié)約的電能.
解答:解:(1)當(dāng)S撥向1時(shí),電路中只有電烙鐵工作;當(dāng)S撥向2時(shí),燈泡與電烙鐵串聯(lián),根據(jù)公式P=可知,電阻越大,
功率越小,電烙鐵工作時(shí)的功率大,電阻小,所以當(dāng)S撥向1時(shí),電烙鐵處于工作狀態(tài),故C正確、B錯(cuò)誤.
(2)電烙鐵的電阻值R===484Ω,當(dāng)S撥向2時(shí),燈泡與電烙鐵串聯(lián),
此時(shí)電烙鐵兩端的電壓為U12=P1R=25W×484Ω,所以此時(shí)電烙鐵兩端的電壓為U1==110V,
通過(guò)電烙鐵的電流為I===A,所以加在燈泡上的電壓UL=U-U1=110V,燈泡的電阻為RL===484Ω,
“220V  100W”的燈泡的電阻與“220V  100W”的電烙鐵的電阻相同,為484Ω,故A正確.
(3)電烙鐵在不工作狀態(tài)下整個(gè)電路消耗的功率P2=UI=220V×A=50W,
在1s內(nèi),電烙鐵在不工作狀態(tài)下整個(gè)電路消耗的電能與正常工作狀態(tài)相比,
可節(jié)約電能W=(P-P2)t=(100W-50W)×1s=50J,故D正確.
由以上分析可知A、C、D正確,不符合題意;B錯(cuò)誤,符合題意;
故選B.
點(diǎn)評(píng):本題考查根據(jù)電功率公式和串聯(lián)電路的特點(diǎn)求解.在本題中正好存在電烙鐵與燈串聯(lián)后,各得到電源電壓的一半,故燈的實(shí)際功率和額定功率是相等的,解答本題應(yīng)當(dāng)注意題干中的功率關(guān)系,由功率關(guān)系結(jié)合電烙鐵的特點(diǎn)作為突破口,利用所學(xué)的功率公式、歐姆定律及串聯(lián)電路的規(guī)律解答.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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A、選用的燈泡規(guī)格應(yīng)為“220V 100W”B、當(dāng)S撥向1時(shí),電烙鐵處于工作狀態(tài)C、當(dāng)S撥向2時(shí),電烙鐵處于工作狀態(tài)D、在1s內(nèi),電烙鐵在不工作狀態(tài)下整個(gè)電路消耗的電能與正常工作狀態(tài)相比,可節(jié)約50J的電能

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(1)水至少需要吸收多少熱量?
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