1.下面不是电功单位的是 (
A.焦
B.伏·安·秒
C.伏·安
D.瓦·秒
C
)A.焦
B.伏·安·秒
C.伏·安
D.瓦·秒
答案
1. C
解析
【分析】
要判断哪个不是电功单位,需先明确电功的定义及单位推导:电功的国际单位是焦耳(焦),结合电功公式$W=UIt$、电功率公式$P=UI$、功率与电功的关系$W=Pt$,可推导各选项对应的物理量,区分电功和电功率的单位。
【解析】
逐一分析选项:
A选项:焦(J)是电功的国际单位,属于电功单位;
B选项:根据电功公式$W=UIt$,电压单位为伏(V)、电流单位为安(A)、时间单位为秒(s),因此伏·安·秒是电功的单位;
C选项:根据电功率公式$P=UI$,伏·安是电功率的单位,不是电功单位;
D选项:功率单位瓦(W)满足$1W=1J/s$,结合$W=Pt$,瓦·秒(W·s)=焦(J),属于电功单位。
综上,不是电功单位的是C选项。
【答案】
C
【知识点】
电功的单位;电功率的单位
【点评】
本题考查电功与电功率单位的区分,属于基础概念题,需通过公式推导明确单位对应的物理量,避免混淆电功和电功率的单位。
【难度系数】
0.6
要判断哪个不是电功单位,需先明确电功的定义及单位推导:电功的国际单位是焦耳(焦),结合电功公式$W=UIt$、电功率公式$P=UI$、功率与电功的关系$W=Pt$,可推导各选项对应的物理量,区分电功和电功率的单位。
【解析】
逐一分析选项:
A选项:焦(J)是电功的国际单位,属于电功单位;
B选项:根据电功公式$W=UIt$,电压单位为伏(V)、电流单位为安(A)、时间单位为秒(s),因此伏·安·秒是电功的单位;
C选项:根据电功率公式$P=UI$,伏·安是电功率的单位,不是电功单位;
D选项:功率单位瓦(W)满足$1W=1J/s$,结合$W=Pt$,瓦·秒(W·s)=焦(J),属于电功单位。
综上,不是电功单位的是C选项。
【答案】
C
【知识点】
电功的单位;电功率的单位
【点评】
本题考查电功与电功率单位的区分,属于基础概念题,需通过公式推导明确单位对应的物理量,避免混淆电功和电功率的单位。
【难度系数】
0.6
2.甲、乙两只小灯泡串联,甲灯比乙灯亮,是因为 (
A.甲灯通过的电流较大
B.乙灯的电阻较大
C.甲灯两端的电压较大
D.乙灯消耗的电功率较大
C
)A.甲灯通过的电流较大
B.乙灯的电阻较大
C.甲灯两端的电压较大
D.乙灯消耗的电功率较大
答案
2. C
解析
【分析】
要解答本题,需结合串联电路的特点、灯泡亮度的决定因素及相关公式逐一分析选项:首先明确串联电路电流处处相等,灯泡亮度由实际电功率决定,再通过电功率公式、欧姆定律推导电阻、电压的关系,排除错误选项。
【解析】
1. 串联电路电流特点:串联时各处电流相等,因此甲、乙两灯的电流大小相同,A选项错误;
2. 灯泡亮度的决定因素:灯泡的亮度由实际电功率决定,甲灯比乙灯亮,说明甲灯的实际电功率更大,D选项错误;
3. 电功率与电阻的关系:根据公式$P=I^2R$,串联时电流$I$相同,电功率$P$与电阻$R$成正比,甲灯实际功率大,故甲灯的电阻更大,B选项错误;
4. 电压与电阻的关系:根据欧姆定律$U=IR$,电流$I$相同,电阻越大两端电压越大,甲灯电阻更大,因此甲灯两端电压更大,C选项正确。
【答案】
C
【知识点】
串联电路特点、实际功率与灯泡亮度、欧姆定律
【点评】
本题考查串联电路的基本规律及灯泡亮度的判断,需掌握串联电路电流相等、亮度由实际功率决定,结合公式推导即可解答,属于基础题型。
【难度系数】
0.6
要解答本题,需结合串联电路的特点、灯泡亮度的决定因素及相关公式逐一分析选项:首先明确串联电路电流处处相等,灯泡亮度由实际电功率决定,再通过电功率公式、欧姆定律推导电阻、电压的关系,排除错误选项。
【解析】
1. 串联电路电流特点:串联时各处电流相等,因此甲、乙两灯的电流大小相同,A选项错误;
2. 灯泡亮度的决定因素:灯泡的亮度由实际电功率决定,甲灯比乙灯亮,说明甲灯的实际电功率更大,D选项错误;
3. 电功率与电阻的关系:根据公式$P=I^2R$,串联时电流$I$相同,电功率$P$与电阻$R$成正比,甲灯实际功率大,故甲灯的电阻更大,B选项错误;
4. 电压与电阻的关系:根据欧姆定律$U=IR$,电流$I$相同,电阻越大两端电压越大,甲灯电阻更大,因此甲灯两端电压更大,C选项正确。
【答案】
C
【知识点】
串联电路特点、实际功率与灯泡亮度、欧姆定律
【点评】
本题考查串联电路的基本规律及灯泡亮度的判断,需掌握串联电路电流相等、亮度由实际功率决定,结合公式推导即可解答,属于基础题型。
【难度系数】
0.6
3.如图所示,电压U都相同,并且不变,已知$R_1>R_2$,则消耗电功率最大的电路是(
D
)答案
3. D
解析
【分析】要判断电压相同的情况下哪个电路消耗的电功率最大,根据电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$(U为电源电压,R为电路总电阻),可知在电压U一定时,总电阻R越小,电功率P越大。因此需先分析四个选项电路的总电阻,比较总电阻大小,总电阻最小的电路电功率最大。
【解析】
1. 计算各电路总电阻:
选项A:仅$R_1$接入电路,总电阻$R_A=R_1$;
选项B:仅$R_2$接入电路,总电阻$R_B=R_2$;
选项C:$R_1$与$R_2$串联,串联总电阻等于各电阻之和,总电阻$R_C=R_1+R_2$;
选项D:$R_1$与$R_2$并联,并联总电阻小于任一分电阻,总电阻$R_D=\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}$,且$R_D<R_2$。
2. 比较总电阻大小:已知$R_1>R_2$,可得总电阻关系:$R_C>R_A>R_B>R_D$。
3. 结合电功率公式判断:电压U相同,由$P=\frac{U^2}{R}$可知,总电阻越小,电功率越大,因此D电路消耗的电功率最大。
【答案】D
【知识点】电功率计算、串并联电路电阻规律
【点评】本题结合串并联电路电阻特点,考查电功率公式的应用,核心是利用“电压一定时,电功率与总电阻成反比”的规律,属于基础应用类题目,需掌握串并联电阻的计算方法。
【难度系数】0.3
【解析】
1. 计算各电路总电阻:
选项A:仅$R_1$接入电路,总电阻$R_A=R_1$;
选项B:仅$R_2$接入电路,总电阻$R_B=R_2$;
选项C:$R_1$与$R_2$串联,串联总电阻等于各电阻之和,总电阻$R_C=R_1+R_2$;
选项D:$R_1$与$R_2$并联,并联总电阻小于任一分电阻,总电阻$R_D=\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}$,且$R_D<R_2$。
2. 比较总电阻大小:已知$R_1>R_2$,可得总电阻关系:$R_C>R_A>R_B>R_D$。
3. 结合电功率公式判断:电压U相同,由$P=\frac{U^2}{R}$可知,总电阻越小,电功率越大,因此D电路消耗的电功率最大。
【答案】D
【知识点】电功率计算、串并联电路电阻规律
【点评】本题结合串并联电路电阻特点,考查电功率公式的应用,核心是利用“电压一定时,电功率与总电阻成反比”的规律,属于基础应用类题目,需掌握串并联电阻的计算方法。
【难度系数】0.3
4.标有“220 V 0.22 A”字样的节能灯,正常工作10 s电流做的功为
484
J。若正常工作时发光功率为36 W,则这款节能灯将电能转化为光能的效率是74.4%
(结果精确到0.1%)。答案
4. 484 74.4%
解析
【分析】要解决这道题,首先明确电流做功的公式,正常工作时用额定电压和额定电流计算电功;其次,能量转化效率是有用的光能功率与总功率的比值,总功率可由额定电压和电流算出,代入公式即可求解。
【解析】1. 计算电流做的功:根据电功公式$ W = UIt $,节能灯正常工作时电压$ U=220V $,电流$ I=0.22A $,工作时间$ t=10s $,代入得:$ W = 220V×0.22A×10s = 484J $。2. 计算电能转化为光能的效率:节能灯总功率$ P_{总}=UI=220V×0.22A=48.4W $,发光功率(光能功率)$ P_{光}=36W $,效率$ η=\frac{P_{光}}{P_{总}}×100\%=\frac{36W}{48.4W}×100\%≈74.4\% $。
【答案】484;74.4%
【知识点】电功计算、电功率计算、能量转化效率
【点评】本题考查电功和能量转化效率的基础计算,需牢记相关公式,明确正常工作时用额定参数计算,效率是有用功率与总功率的比值,计算时注意数值精度即可。
【难度系数】0.8
【解析】1. 计算电流做的功:根据电功公式$ W = UIt $,节能灯正常工作时电压$ U=220V $,电流$ I=0.22A $,工作时间$ t=10s $,代入得:$ W = 220V×0.22A×10s = 484J $。2. 计算电能转化为光能的效率:节能灯总功率$ P_{总}=UI=220V×0.22A=48.4W $,发光功率(光能功率)$ P_{光}=36W $,效率$ η=\frac{P_{光}}{P_{总}}×100\%=\frac{36W}{48.4W}×100\%≈74.4\% $。
【答案】484;74.4%
【知识点】电功计算、电功率计算、能量转化效率
【点评】本题考查电功和能量转化效率的基础计算,需牢记相关公式,明确正常工作时用额定参数计算,效率是有用功率与总功率的比值,计算时注意数值精度即可。
【难度系数】0.8
5.在如图所示的电路中,$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$分别标有“15 V 1 A”“10 V 0.5 A”的字样。
(1)求灯$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$的电阻。
(2)当其中一灯正常发光时,求它们的功率之比$P_1:P_2$。

(1)求灯$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$的电阻。
(2)当其中一灯正常发光时,求它们的功率之比$P_1:P_2$。
答案
5. 解:(1)$R_1=\frac{U_1}{I_1}=\frac{15\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{A}}=15\ \Omega$,$R_2=\frac{U_2}{I_2}=\frac{10\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$。
(2)两灯并联后,两灯两端电压相等,灯泡电阻为一固定值,由$P=\frac{U^2}{R}$可知,$P_1:P_2=R_2:R_1=20\ \Omega:15\ \Omega=4:3$。
(2)两灯并联后,两灯两端电压相等,灯泡电阻为一固定值,由$P=\frac{U^2}{R}$可知,$P_1:P_2=R_2:R_1=20\ \Omega:15\ \Omega=4:3$。
解析
【分析】
本题分为两小问,第(1)问求灯泡电阻,需利用欧姆定律公式$R=\frac{U}{I}$,代入各灯泡的额定电压和额定电流计算;第(2)问是并联电路的功率比,需先明确并联电路各支路电压相等,确定两灯并联时的安全电压,再结合电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$分析功率关系,进而求出功率之比。
【解析】
(1) 根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,计算两灯的电阻:
对于灯$\mathrm{L}_1$,额定电压$U_1=15\ \mathrm{V}$,额定电流$I_1=1\ \mathrm{A}$,则
$R_1=\frac{U_1}{I_1}=\frac{15\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{A}}=15\ \Omega$;
对于灯$\mathrm{L}_2$,额定电压$U_2=10\ \mathrm{V}$,额定电流$I_2=0.5\ \mathrm{A}$,则
$R_2=\frac{U_2}{I_2}=\frac{10\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$。
(2) 由电路图可知,$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$并联,根据并联电路电压特点,两灯两端电压相等。因两灯额定电压不同,为保证电路安全,并联时的最大电压取较小的额定电压$U=10\ \mathrm{V}$,此时$\mathrm{L}_2$正常发光,$\mathrm{L}_1$两端电压为10\ \mathrm{V}。
根据电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$,当电压$U$相同时,功率$P$与电阻$R$成反比,因此:
$\frac{P_1}{P_2}=\frac{R_2}{R_1}=\frac{20\ \Omega}{15\ \Omega}=\frac{4}{3}$,即$P_1:P_2=4:3$。
【答案】
(1) $\mathrm{L}_1$的电阻为15 Ω,$\mathrm{L}_2$的电阻为20 Ω;(2) $P_1:P_2=4:3$
【知识点】
欧姆定律、电功率计算、并联电路特点
【点评】
本题考查欧姆定律和并联电路电功率的计算,核心是掌握并联电路电压相等的特点,以及额定电压不同的用电器并联时的电压选择原则,属于基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.6
本题分为两小问,第(1)问求灯泡电阻,需利用欧姆定律公式$R=\frac{U}{I}$,代入各灯泡的额定电压和额定电流计算;第(2)问是并联电路的功率比,需先明确并联电路各支路电压相等,确定两灯并联时的安全电压,再结合电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$分析功率关系,进而求出功率之比。
【解析】
(1) 根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,计算两灯的电阻:
对于灯$\mathrm{L}_1$,额定电压$U_1=15\ \mathrm{V}$,额定电流$I_1=1\ \mathrm{A}$,则
$R_1=\frac{U_1}{I_1}=\frac{15\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{A}}=15\ \Omega$;
对于灯$\mathrm{L}_2$,额定电压$U_2=10\ \mathrm{V}$,额定电流$I_2=0.5\ \mathrm{A}$,则
$R_2=\frac{U_2}{I_2}=\frac{10\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$。
(2) 由电路图可知,$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$并联,根据并联电路电压特点,两灯两端电压相等。因两灯额定电压不同,为保证电路安全,并联时的最大电压取较小的额定电压$U=10\ \mathrm{V}$,此时$\mathrm{L}_2$正常发光,$\mathrm{L}_1$两端电压为10\ \mathrm{V}。
根据电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$,当电压$U$相同时,功率$P$与电阻$R$成反比,因此:
$\frac{P_1}{P_2}=\frac{R_2}{R_1}=\frac{20\ \Omega}{15\ \Omega}=\frac{4}{3}$,即$P_1:P_2=4:3$。
【答案】
(1) $\mathrm{L}_1$的电阻为15 Ω,$\mathrm{L}_2$的电阻为20 Ω;(2) $P_1:P_2=4:3$
【知识点】
欧姆定律、电功率计算、并联电路特点
【点评】
本题考查欧姆定律和并联电路电功率的计算,核心是掌握并联电路电压相等的特点,以及额定电压不同的用电器并联时的电压选择原则,属于基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.6
6.在如图所示的电路中,移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数从6 V变为5 V,电流表的示数变化了0.2 A,则该定值电阻所消耗功率的变化量为 (

A.0.2 W
B.1.0 W
C.1.2 W
D.2.2 W
D
)A.0.2 W
B.1.0 W
C.1.2 W
D.2.2 W
答案
6. D
解析
【分析】首先明确电路结构:定值电阻R与滑动变阻器R'串联,电流表测电路电流,电压表测定值电阻R两端电压。解题思路:利用定值电阻阻值不变的特点,结合欧姆定律,通过电压变化对应的电流变化求出定值电阻的阻值,再分别计算两次定值电阻的电功率,最后求出功率变化量。
【解析】
1. 由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器R'串联,电压表测R两端电压,电流表测电路电流。
2. 设定值电阻的阻值为R,当电压表示数U₁=6V时,电路电流I₁=U₁/R=6V/R;当电压表示数U₂=5V时,电路电流I₂=U₂/R=5V/R。
3. 已知电流表示数变化了0.2A,即I₁ - I₂=0.2A,代入得:$\frac{6V}{R} - \frac{5V}{R}=0.2A$,解得$R=\frac{1V}{0.2A}=5Ω$。
4. 计算两次的电功率:$P₁=U₁I₁=6V×\frac{6V}{5Ω}=7.2W$,$P₂=U₂I₂=5V×\frac{5V}{5Ω}=5W$。
5. 功率变化量:$\Delta P=P₁-P₂=7.2W-5W=2.2W$。
【答案】D
【知识点】欧姆定律、电功率计算
【点评】本题结合串联电路特点,考查欧姆定律和电功率的应用,核心是利用定值电阻不变的特性求出阻值,再计算功率变化,属于常规电学计算题。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器R'串联,电压表测R两端电压,电流表测电路电流。
2. 设定值电阻的阻值为R,当电压表示数U₁=6V时,电路电流I₁=U₁/R=6V/R;当电压表示数U₂=5V时,电路电流I₂=U₂/R=5V/R。
3. 已知电流表示数变化了0.2A,即I₁ - I₂=0.2A,代入得:$\frac{6V}{R} - \frac{5V}{R}=0.2A$,解得$R=\frac{1V}{0.2A}=5Ω$。
4. 计算两次的电功率:$P₁=U₁I₁=6V×\frac{6V}{5Ω}=7.2W$,$P₂=U₂I₂=5V×\frac{5V}{5Ω}=5W$。
5. 功率变化量:$\Delta P=P₁-P₂=7.2W-5W=2.2W$。
【答案】D
【知识点】欧姆定律、电功率计算
【点评】本题结合串联电路特点,考查欧姆定律和电功率的应用,核心是利用定值电阻不变的特性求出阻值,再计算功率变化,属于常规电学计算题。
【难度系数】0.5
7.甲、乙两只灯泡,其I-U关系图像如右图所示,现将甲、乙两灯串联在电路中,当甲灯两端电压为2 V时,乙灯消耗的功率是(

A.1.2 W
B.0.8 W
C.2 W
D.3 W
A
)A.1.2 W
B.0.8 W
C.2 W
D.3 W
答案
7. A
解析
【分析】
要解决该题,需利用串联电路“电流处处相等”的特点:首先从甲灯的I-U图像中,找到甲灯两端电压为2V时对应的电流,该电流即为串联电路的电流,也是乙灯的电流;再从乙灯的I-U图像中,找到对应电流下乙灯的电压;最后根据电功率公式计算乙灯消耗的功率。
【解析】
1. 观察甲灯的I-U图像,当甲灯两端电压$ U_{甲}=2V $时,对应的电流$ I_{甲}=0.4A $;
2. 由于甲、乙两灯串联,串联电路中电流处处相等,因此电路中的电流$ I=I_{乙}=I_{甲}=0.4A $;
3. 观察乙灯的I-U图像,当电流$ I=0.4A $时,对应的乙灯两端电压$ U_{乙}=3V $;
4. 根据电功率公式$ P=UI $,乙灯消耗的功率$ P_{乙}=U_{乙}I=3V×0.4A=1.2W $。
【答案】
A
【知识点】
串联电路特点、I-U图像应用、电功率计算
【点评】
本题结合I-U图像考查串联电路规律和电功率计算,核心是利用串联电流相等的特点提取图像信息,难度适中,侧重图像分析能力的考查。
【难度系数】
0.6
要解决该题,需利用串联电路“电流处处相等”的特点:首先从甲灯的I-U图像中,找到甲灯两端电压为2V时对应的电流,该电流即为串联电路的电流,也是乙灯的电流;再从乙灯的I-U图像中,找到对应电流下乙灯的电压;最后根据电功率公式计算乙灯消耗的功率。
【解析】
1. 观察甲灯的I-U图像,当甲灯两端电压$ U_{甲}=2V $时,对应的电流$ I_{甲}=0.4A $;
2. 由于甲、乙两灯串联,串联电路中电流处处相等,因此电路中的电流$ I=I_{乙}=I_{甲}=0.4A $;
3. 观察乙灯的I-U图像,当电流$ I=0.4A $时,对应的乙灯两端电压$ U_{乙}=3V $;
4. 根据电功率公式$ P=UI $,乙灯消耗的功率$ P_{乙}=U_{乙}I=3V×0.4A=1.2W $。
【答案】
A
【知识点】
串联电路特点、I-U图像应用、电功率计算
【点评】
本题结合I-U图像考查串联电路规律和电功率计算,核心是利用串联电流相等的特点提取图像信息,难度适中,侧重图像分析能力的考查。
【难度系数】
0.6
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