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15.智能手机在现代生活中的作用越来越重要，频繁地使用会导致它的电量消耗很快。当手机电量所剩无几时，通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间。这是通过以下哪种方式实现的？（
A.增大电池电压
B.增加总功率
C.减小总功率
D.降低散热能力
C
）A.增大电池电压
B.增加总功率
C.减小总功率
D.降低散热能力
答案
15. C
解析
【分析】首先回忆电能、电功率与使用时间的关系：电能公式为$ W=Pt $，变形可得使用时间$ t=\frac{W}{P} $。当手机剩余电能$ W $固定时，使用时间$ t $与总功率$ P $成反比，要延长使用时间需减小总功率。接下来分析各选项：A选项手机电池电压为额定值，无法随意增大；B选项增加总功率会缩短使用时间，不符合省电需求；C选项减小总功率可延长使用时间，符合“省电模式”的原理；D选项降低散热能力与延长使用时间无直接关联。因此正确选项为C。
【解析】根据电能与电功率的关系$ W=Pt $，当手机剩余电能$ W $一定时，使用时间$ t $与总功率$ P $成反比，即$ t=\frac{W}{P} $。“省电模式”的作用是延长手机使用时间，需通过减小总功率实现。对选项逐一分析：A.手机电池电压为额定值，无法随意增大，错误；B.增加总功率会缩短使用时间，不符合要求，错误；C.减小总功率，在电能一定时使用时间延长，正确；D.降低散热能力与延长使用时间无关，错误。
【答案】C
【知识点】电功率应用，电能与电功率的关系
【点评】本题结合生活中的手机省电场景，考查电功率与电能的实际应用，属于基础类题目，联系物理公式和生活常识即可解答。
【难度系数】0.8
【解析】根据电能与电功率的关系$ W=Pt $，当手机剩余电能$ W $一定时，使用时间$ t $与总功率$ P $成反比，即$ t=\frac{W}{P} $。“省电模式”的作用是延长手机使用时间，需通过减小总功率实现。对选项逐一分析：A.手机电池电压为额定值，无法随意增大，错误；B.增加总功率会缩短使用时间，不符合要求，错误；C.减小总功率，在电能一定时使用时间延长，正确；D.降低散热能力与延长使用时间无关，错误。
【答案】C
【知识点】电功率应用，电能与电功率的关系
【点评】本题结合生活中的手机省电场景，考查电功率与电能的实际应用，属于基础类题目，联系物理公式和生活常识即可解答。
【难度系数】0.8
16.有两个分别标有“6 V 2 W”和“12 V 8 W”字样的小灯泡，如果将它们串联在电路中，恰好能使其中1个小灯泡正常发光，则加在串联电路两端的电压是（
A.6 V
B.12 V
C.18 V
D.24 V
B
）A.6 V
B.12 V
C.18 V
D.24 V
答案
16. B
解析
【分析】
要解决该问题，需结合串联电路特点、额定参数及欧姆定律分析：首先计算两个灯泡的额定电流，根据串联电路电流处处相等的特点，确定电路中允许通过的最大电流（取较小的额定电流，保证一个灯泡正常发光且另一个不损坏），再计算未正常发光灯泡的实际电压，最终求出串联电路总电压。
【解析】
1. 计算两灯泡的额定电流：
对于标有“6V 2W”的灯泡，额定电流 $ I_1 = \frac{P_1}{U_1} = \frac{2W}{6V} = \frac{1}{3}A \approx 0.33A $；
对于标有“12V 8W”的灯泡，额定电流 $ I_2 = \frac{P_2}{U_2} = \frac{8W}{12V} = \frac{2}{3}A \approx 0.67A $。
2. 串联电路电流处处相等，要使其中一个灯泡正常发光，电路电流只能取较小的额定电流，即 $ I = I_1 = \frac{1}{3}A $（此时“6V 2W”的灯泡正常发光）。
3. 计算“12V 8W”灯泡的电阻：$ R_2 = \frac{U_2^2}{P_2} = \frac{(12V)^2}{8W} = 18Ω $；
其实际电压：$ U_{2实} = I × R_2 = \frac{1}{3}A × 18Ω = 6V $。
4. 串联电路总电压等于各部分电压之和，故总电压 $ U = U_1 + U_{2实} = 6V + 6V = 12V $。
【答案】
B
【知识点】
串联电路电压规律；额定功率；欧姆定律
【点评】
本题为初中物理电学综合题，核心是利用串联电流特点确定电路最大允许电流，需熟练掌握电功率、电阻的计算，是中等难度的典型题型。
【难度系数】
0.5
要解决该问题，需结合串联电路特点、额定参数及欧姆定律分析：首先计算两个灯泡的额定电流，根据串联电路电流处处相等的特点，确定电路中允许通过的最大电流（取较小的额定电流，保证一个灯泡正常发光且另一个不损坏），再计算未正常发光灯泡的实际电压，最终求出串联电路总电压。
【解析】
1. 计算两灯泡的额定电流：
对于标有“6V 2W”的灯泡，额定电流 $ I_1 = \frac{P_1}{U_1} = \frac{2W}{6V} = \frac{1}{3}A \approx 0.33A $；
对于标有“12V 8W”的灯泡，额定电流 $ I_2 = \frac{P_2}{U_2} = \frac{8W}{12V} = \frac{2}{3}A \approx 0.67A $。
2. 串联电路电流处处相等，要使其中一个灯泡正常发光，电路电流只能取较小的额定电流，即 $ I = I_1 = \frac{1}{3}A $（此时“6V 2W”的灯泡正常发光）。
3. 计算“12V 8W”灯泡的电阻：$ R_2 = \frac{U_2^2}{P_2} = \frac{(12V)^2}{8W} = 18Ω $；
其实际电压：$ U_{2实} = I × R_2 = \frac{1}{3}A × 18Ω = 6V $。
4. 串联电路总电压等于各部分电压之和，故总电压 $ U = U_1 + U_{2实} = 6V + 6V = 12V $。
【答案】
B
【知识点】
串联电路电压规律；额定功率；欧姆定律
【点评】
本题为初中物理电学综合题，核心是利用串联电流特点确定电路最大允许电流，需熟练掌握电功率、电阻的计算，是中等难度的典型题型。
【难度系数】
0.5
17.额定功率都是 30 W 的白炽灯和 LED 节能灯,都正常发光时,比较它们的亮度
（
A.白炽灯更亮
B.LED 节能灯更亮
C.两灯亮度相同
D.以上情况都可能
（
B
）A.白炽灯更亮
B.LED 节能灯更亮
C.两灯亮度相同
D.以上情况都可能
答案
17. B
解析
【分析】
要判断灯泡亮度，需明确：灯泡的亮度由实际功率和电能转化为光能的效率共同决定，而非仅额定功率。解题思路：①先确定两灯正常发光时的实际功率（等于各自额定功率）；②对比两者电能转化为光能的效率；③根据转化效率判断光能多少，进而确定亮度。
【解析】
1. 灯泡的亮度取决于单位时间内转化为光能的多少，即由实际功率和电能转化为光能的效率共同决定；
2. 两灯都正常发光，实际功率等于额定功率，均为30W，实际功率相同；
3. 白炽灯工作时，电能主要转化为内能（热能），仅少量转化为光能；LED节能灯的电能转化为光能的效率远高于白炽灯；
4. 因此，相同实际功率下，LED节能灯转化的光能更多，亮度更高，故答案为B。
【答案】
B
【知识点】
实际功率、能量转化效率
【点评】
本题考查灯泡亮度的决定因素，易错点是误将额定功率等同于亮度的决定因素，需明确亮度由实际功率和发光效率共同决定，是对基础概念的理解应用。
【难度系数】
0.3
要判断灯泡亮度，需明确：灯泡的亮度由实际功率和电能转化为光能的效率共同决定，而非仅额定功率。解题思路：①先确定两灯正常发光时的实际功率（等于各自额定功率）；②对比两者电能转化为光能的效率；③根据转化效率判断光能多少，进而确定亮度。
【解析】
1. 灯泡的亮度取决于单位时间内转化为光能的多少，即由实际功率和电能转化为光能的效率共同决定；
2. 两灯都正常发光，实际功率等于额定功率，均为30W，实际功率相同；
3. 白炽灯工作时，电能主要转化为内能（热能），仅少量转化为光能；LED节能灯的电能转化为光能的效率远高于白炽灯；
4. 因此，相同实际功率下，LED节能灯转化的光能更多，亮度更高，故答案为B。
【答案】
B
【知识点】
实际功率、能量转化效率
【点评】
本题考查灯泡亮度的决定因素，易错点是误将额定功率等同于亮度的决定因素，需明确亮度由实际功率和发光效率共同决定，是对基础概念的理解应用。
【难度系数】
0.3
18.小明利用电能表测量某个家用电器的电功率，当电路中只有这个电器连续工作时，测得在30 min内消耗的电能为0.5 kW·h，那么这个家用电器是（
A.液晶电视机
B.台式计算机
C.家用空调
D.电冰箱
C
）A.液晶电视机
B.台式计算机
C.家用空调
D.电冰箱
答案
18. C
解析
【分析】首先根据已知的电能和工作时间，利用电功率公式计算出该家用电器的电功率，再对比各选项中常见家用电器的额定功率范围，即可选出正确答案。
【解析】已知用电器工作时间$ t = 30\ \mathrm{min} = 0.5\ \mathrm{h} $，消耗电能$ W = 0.5\ \mathrm{kW·h} $，根据电功率公式$ P = \frac{W}{t} $，可得该用电器的功率：$ P = \frac{0.5\ \mathrm{kW·h}}{0.5\ \mathrm{h}} = 1\ \mathrm{kW} = 1000\ \mathrm{W} $。
各选项电器的额定功率大致范围：A.液晶电视机约100~200W；B.台式计算机约200~300W；C.家用空调约1000~2000W；D.电冰箱约100W左右。因此功率为1000W的是家用空调，对应选项C。
【答案】C
【知识点】电功率计算、常见用电器功率
【点评】本题结合电能表测量电功率，考查电功率公式的应用及生活中常见用电器的功率常识，难度适中，需学生掌握基础公式和生活中的物理知识。
【难度系数】0.5
【解析】已知用电器工作时间$ t = 30\ \mathrm{min} = 0.5\ \mathrm{h} $，消耗电能$ W = 0.5\ \mathrm{kW·h} $，根据电功率公式$ P = \frac{W}{t} $，可得该用电器的功率：$ P = \frac{0.5\ \mathrm{kW·h}}{0.5\ \mathrm{h}} = 1\ \mathrm{kW} = 1000\ \mathrm{W} $。
各选项电器的额定功率大致范围：A.液晶电视机约100~200W；B.台式计算机约200~300W；C.家用空调约1000~2000W；D.电冰箱约100W左右。因此功率为1000W的是家用空调，对应选项C。
【答案】C
【知识点】电功率计算、常见用电器功率
【点评】本题结合电能表测量电功率，考查电功率公式的应用及生活中常见用电器的功率常识，难度适中，需学生掌握基础公式和生活中的物理知识。
【难度系数】0.5
19.念念在家中看完电视后,用遥控器把电视关了,可是还有一个指示灯亮着(此时,电视机处于待机状态)。学习了电能的知识后,她想:这时电视机是否还在消耗电能呢?如果消耗电能,具体情况又是怎样的?于是她设计了如下方案进行探究:在他们一家人外出旅游前,让电视机处于待机状态,然后拔掉其他电器的插头或关掉开关,记下时间和家中电能表的信息(如图18.2-6甲所示);两天后回到家中,再记下此时的时间和电能表的信息(如图18.2-6乙所示)。
(1)从该电能表的表盘参数可知,测量时允许接入用电器的最大电功率是
(2)在念念一家人外出的这段时间里,她家的电视机消耗的电能是
(3)假设某市有10万台电视机经常处于待机状态,平均每台电视机每天处于待机状态8h,若待机功率与念念家电视机相同,则每月(按30天计)共浪费的电能约为多少千瓦时?
(4)要显著降低电视机这种不必要的电能消耗,你认为应该采取什么措施?
图18.2-6
(1)从该电能表的表盘参数可知,测量时允许接入用电器的最大电功率是
8 800
W。(2)在念念一家人外出的这段时间里,她家的电视机消耗的电能是
0.2
kW·h,由此可知电能表的指示灯闪烁了500
次。那么,念念家电视机在待机状态下电功率是4
W(结果保留整数)。(3)假设某市有10万台电视机经常处于待机状态,平均每台电视机每天处于待机状态8h,若待机功率与念念家电视机相同,则每月(按30天计)共浪费的电能约为多少千瓦时?
(4)要显著降低电视机这种不必要的电能消耗,你认为应该采取什么措施?
图18.2-6
答案
19. (1)8 800 (2)0.2 500 4 (3)96 000 kW·h (4)电视关闭后拔掉插头
解析
【分析】
解决本题需掌握电能表参数的含义、电能与电功率的计算公式，按以下步骤思考：
1. 利用电能表的额定电压和最大电流，计算允许接入用电器的最大电功率；
2. 通过两次电能表的示数差，得到电视机待机消耗的电能；
3. 根据电能表的脉冲参数，计算指示灯闪烁次数；
4. 用待机消耗的电能除以待机时间，得到待机功率；
5. 结合待机功率、台数、每天待机时间和天数，计算总浪费电能；
6. 结合生活实际，提出减少待机耗电的措施。
【解析】
(1) 电能表的额定电压$ U = 220V $，允许通过的最大电流$ I = 40A $，根据公式$ P = UI $，允许接入用电器的最大电功率：
$ P_{最大} = UI = 220V × 40A = 8800W $。
(2) 甲电能表示数为$ 51.6kW·h $，乙电能表示数为$ 51.8kW·h $，电视机待机消耗的电能：
$ W = 51.8kW·h - 51.6kW·h = 0.2kW·h $；
电能表参数为$ 2500imp/(kW·h) $，指示灯闪烁次数：
$ n = 0.2kW·h × 2500imp/(kW·h) = 500 $次；
待机时间$ t = 48h $，待机功率：
$ P = \frac{W}{t} = \frac{0.2kW·h}{48h} \approx 0.004167kW = 4W $（结果保留整数）。
(3) 单台电视机待机功率$ P = 4W = 0.004kW $，10万台电视机每月浪费的电能：
$ W_{总} = 100000 × 0.004kW × 8h/天 × 30天 = 96000kW·h $。
(4) 减少待机耗电的措施：电视机不用时拔掉插头，避免处于待机状态。
【答案】
(1) $ 8800 $；(2) $ 0.2 $，$ 500 $，$ 4 $；(3) $ 96000kW·h $；(4) 关闭电视后拔掉插头（合理即可）
【知识点】
电能表参数、电功率计算、电能计算
【点评】
本题结合生活实际考查电能表的应用，需准确理解电能表参数的意义，灵活运用相关公式，同时培养节约用电的意识，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
解决本题需掌握电能表参数的含义、电能与电功率的计算公式，按以下步骤思考：
1. 利用电能表的额定电压和最大电流，计算允许接入用电器的最大电功率；
2. 通过两次电能表的示数差，得到电视机待机消耗的电能；
3. 根据电能表的脉冲参数，计算指示灯闪烁次数；
4. 用待机消耗的电能除以待机时间，得到待机功率；
5. 结合待机功率、台数、每天待机时间和天数，计算总浪费电能；
6. 结合生活实际，提出减少待机耗电的措施。
【解析】
(1) 电能表的额定电压$ U = 220V $，允许通过的最大电流$ I = 40A $，根据公式$ P = UI $，允许接入用电器的最大电功率：
$ P_{最大} = UI = 220V × 40A = 8800W $。
(2) 甲电能表示数为$ 51.6kW·h $，乙电能表示数为$ 51.8kW·h $，电视机待机消耗的电能：
$ W = 51.8kW·h - 51.6kW·h = 0.2kW·h $；
电能表参数为$ 2500imp/(kW·h) $，指示灯闪烁次数：
$ n = 0.2kW·h × 2500imp/(kW·h) = 500 $次；
待机时间$ t = 48h $，待机功率：
$ P = \frac{W}{t} = \frac{0.2kW·h}{48h} \approx 0.004167kW = 4W $（结果保留整数）。
(3) 单台电视机待机功率$ P = 4W = 0.004kW $，10万台电视机每月浪费的电能：
$ W_{总} = 100000 × 0.004kW × 8h/天 × 30天 = 96000kW·h $。
(4) 减少待机耗电的措施：电视机不用时拔掉插头，避免处于待机状态。
【答案】
(1) $ 8800 $；(2) $ 0.2 $，$ 500 $，$ 4 $；(3) $ 96000kW·h $；(4) 关闭电视后拔掉插头（合理即可）
【知识点】
电能表参数、电功率计算、电能计算
【点评】
本题结合生活实际考查电能表的应用，需准确理解电能表参数的意义，灵活运用相关公式，同时培养节约用电的意识，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
