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(2013?潍坊一模)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.下列说法中错误的是(假定用电器的阻值不变)(  )
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;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.
解答:解:(1)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C正确、B错误.
(2)电烙铁的电阻值R=
U2
P额
=
(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=
25W×484Ω
=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UL=U-U1=110V,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额-P2)t=(100W-50W)×1s=50J,故D正确.
由以上分析可知A、C、D正确,不符合题意;B错误,符合题意;
故选B.
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.
练习册系列答案
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(2013?潍坊一模)在“测量定值电阻阻值”和“测量小灯泡电功率”的实验中:

(1)某一小组正确连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某一位置时,观察到电流表示数为0.4A,电压表示数如图甲所示,则定值电阻阻值为
5
5
Ω.
(2)测出电阻后,将电路中的定值电阻换成了一个额定电压为3.8V的小灯泡,测量小灯泡的电功率,图乙是重新连接的不完整的电路,请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整.(要求:滑片P向左移动时,小灯泡变亮)
(3)闭合开关后,调节滑动变阻器滑片P,使电压表示数为
3.8
3.8
V时,小灯泡正常发光,如果此时电流表示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是
1.14
1.14
W.
(4)另一实验小组同学,按正确方法完成实验后,分别绘制了“定值电阻”和“小灯泡”的U-I图象如图丁所示,则表示“小灯泡”的U-I图象的是
b
b
(填“a”或“b”),这样判断的依据是
灯丝的电阻随温度升高而增大
灯丝的电阻随温度升高而增大
.
(5)完成实验后,该组同学又找来了几个不同阻值的电阻代替小灯泡继续“探究电压不变时,电流与电阻的关系”,得到的实验数据如表,该组同学做完第2次实验后,用15Ω的电阻代替10Ω的电阻后,没有进行其他操作,就闭合了开关,此时他应将滑动变阻器的滑片P向
B
B
端移动(选填“A”或“B”),使电压表的示数为
3
3
V,完成第三次实验.
次数 1 2 3 4
电阻/Ω 5 10 15 20
电流/A 0.6 0.3 0.2 0.15

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