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7. 白炽灯工作时只将15%左右的电能转化为光能，因此从2016年10月1日起，我国禁止进口和销售15 W及以上的普通照明白炽灯。现在的家庭中广泛使用新型的LED灯和节能灯。研究发现：额定功率为3 W的LED灯和额定功率为8 W的节能灯正常工作时的亮度，都与额定功率为25 W的白炽灯正常工作时的亮度相当。当3 W的LED灯与8 W的节能灯均正常工作时，下列说法正确的是（）。
A.LED灯与节能灯的额定功率相同
B.LED灯比节能灯消耗的电能更少
C.LED灯比节能灯的电流做功更快
D.LED灯比节能灯的光能转化效率更高
A.LED灯与节能灯的额定功率相同
B.LED灯比节能灯消耗的电能更少
C.LED灯比节能灯的电流做功更快
D.LED灯比节能灯的光能转化效率更高
答案
D
解析
【分析】
本题考查电功率、电能及能量转化效率的相关知识，需结合物理概念和题目条件逐一分析选项。首先明确核心概念：额定功率是用电器正常工作的功率；电能消耗公式为$W=Pt$，电能由功率和工作时间共同决定；电功率表示电流做功的快慢；能量转化效率是有用能量（本题为光能）与消耗总电能的比值。
【解析】
选项A：LED灯额定功率为3W，节能灯额定功率为8W，二者额定功率不同，故A错误；
选项B：电能消耗$W=Pt$，电能由功率和工作时间共同决定，题目未给出两灯的工作时间，无法比较消耗电能的多少，故B错误；
选项C：电功率是电流做功快慢的物理量，LED灯额定功率3W小于节能灯的8W，因此LED灯电流做功更慢，故C错误；
选项D：题目中3W的LED灯、8W的节能灯与25W的白炽灯亮度相当，说明三者产生的光能相同。根据能量转化效率$\eta=\frac{W_{光}}{W_{电}}=\frac{W_{光}}{Pt}$，在光能相同的情况下，LED灯消耗的电能（$3W× t$）少于节能灯（$8W× t$），因此LED灯的光能转化效率更高，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
电功率、电能、能量转化效率
【点评】
本题围绕家庭用电器的功率与能量转化展开，重点考查对额定功率、电能、电功率及能量转化效率概念的理解，需注意区分电能与电功率的不同，结合题目给出的亮度与功率的对应关系分析转化效率，属于基础概念应用的常规题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题考查电功率、电能及能量转化效率的相关知识，需结合物理概念和题目条件逐一分析选项。首先明确核心概念：额定功率是用电器正常工作的功率；电能消耗公式为$W=Pt$，电能由功率和工作时间共同决定；电功率表示电流做功的快慢；能量转化效率是有用能量（本题为光能）与消耗总电能的比值。
【解析】
选项A：LED灯额定功率为3W，节能灯额定功率为8W，二者额定功率不同，故A错误；
选项B：电能消耗$W=Pt$，电能由功率和工作时间共同决定，题目未给出两灯的工作时间，无法比较消耗电能的多少，故B错误；
选项C：电功率是电流做功快慢的物理量，LED灯额定功率3W小于节能灯的8W，因此LED灯电流做功更慢，故C错误；
选项D：题目中3W的LED灯、8W的节能灯与25W的白炽灯亮度相当，说明三者产生的光能相同。根据能量转化效率$\eta=\frac{W_{光}}{W_{电}}=\frac{W_{光}}{Pt}$，在光能相同的情况下，LED灯消耗的电能（$3W× t$）少于节能灯（$8W× t$），因此LED灯的光能转化效率更高，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
电功率、电能、能量转化效率
【点评】
本题围绕家庭用电器的功率与能量转化展开，重点考查对额定功率、电能、电功率及能量转化效率概念的理解，需注意区分电能与电功率的不同，结合题目给出的亮度与功率的对应关系分析转化效率，属于基础概念应用的常规题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
8. 小博家中三种家用电器的铭牌如图所示，下列说法正确的是（）。
A.电压为220 V时，这三种用电器都能正常工作
B.电压低于220 V时，电视机的额定功率小于85 W
C.电风扇正常工作1 h，消耗0.65 kW·h电能
D.电冰箱比电风扇消耗的电能更多
A.电压为220 V时，这三种用电器都能正常工作
B.电压低于220 V时，电视机的额定功率小于85 W
C.电风扇正常工作1 h，消耗0.65 kW·h电能
D.电冰箱比电风扇消耗的电能更多
答案
A
解析
【分析】
要解答本题，需先明确额定电压和额定功率的概念：额定电压是用电器正常工作时的电压，额定功率是用电器在额定电压下的功率，额定功率的大小与实际电压无关。接下来逐一分析各选项：
1. 选项A：三种用电器的额定电压均为220V，当实际电压等于额定电压时，用电器正常工作，所以电压为220V时，三种用电器都能正常工作；
2. 选项B：额定功率是用电器的固有属性，只与自身结构有关，与实际电压无关，实际电压低于220V时，电视机的额定功率仍为85W，实际功率小于85W；
3. 选项C：电风扇额定功率P=65W=0.065kW，正常工作1h消耗的电能W=Pt=0.065kW×1h=0.065kW·h，并非0.65kW·h；
4. 选项D：消耗电能的多少由功率和工作时间共同决定，题目未给出电冰箱和电风扇的工作时间，无法比较两者消耗电能的多少。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：用电器正常工作的条件是实际电压等于额定电压，三种用电器额定电压均为220V，因此电压为220V时都能正常工作，该选项正确；
选项B：额定功率是用电器的固有属性，与实际电压无关，实际电压低于220V时，电视机的额定功率仍为85W，实际功率小于85W，该选项错误；
选项C：电风扇额定功率P=65W=0.065kW，正常工作1h消耗电能W=Pt=0.065kW×1h=0.065kW·h，并非0.65kW·h，该选项错误；
选项D：电能W=Pt，消耗电能的多少由功率和时间共同决定，题目未给出两者的工作时间，无法比较消耗电能的多少，该选项错误。
【答案】
A
【知识点】
额定电压、额定功率；电能计算
【点评】
本题考查对额定电压、额定功率概念的理解，以及电能计算公式的应用，属于基础题，需准确区分额定功率和实际功率，避免概念混淆。
【难度系数】
0.7
要解答本题，需先明确额定电压和额定功率的概念：额定电压是用电器正常工作时的电压，额定功率是用电器在额定电压下的功率，额定功率的大小与实际电压无关。接下来逐一分析各选项：
1. 选项A：三种用电器的额定电压均为220V，当实际电压等于额定电压时，用电器正常工作，所以电压为220V时，三种用电器都能正常工作；
2. 选项B：额定功率是用电器的固有属性，只与自身结构有关，与实际电压无关，实际电压低于220V时，电视机的额定功率仍为85W，实际功率小于85W；
3. 选项C：电风扇额定功率P=65W=0.065kW，正常工作1h消耗的电能W=Pt=0.065kW×1h=0.065kW·h，并非0.65kW·h；
4. 选项D：消耗电能的多少由功率和工作时间共同决定，题目未给出电冰箱和电风扇的工作时间，无法比较两者消耗电能的多少。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：用电器正常工作的条件是实际电压等于额定电压，三种用电器额定电压均为220V，因此电压为220V时都能正常工作，该选项正确；
选项B：额定功率是用电器的固有属性，与实际电压无关，实际电压低于220V时，电视机的额定功率仍为85W，实际功率小于85W，该选项错误；
选项C：电风扇额定功率P=65W=0.065kW，正常工作1h消耗电能W=Pt=0.065kW×1h=0.065kW·h，并非0.65kW·h，该选项错误；
选项D：电能W=Pt，消耗电能的多少由功率和时间共同决定，题目未给出两者的工作时间，无法比较消耗电能的多少，该选项错误。
【答案】
A
【知识点】
额定电压、额定功率；电能计算
【点评】
本题考查对额定电压、额定功率概念的理解，以及电能计算公式的应用，属于基础题，需准确区分额定功率和实际功率，避免概念混淆。
【难度系数】
0.7
9. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，一个定值电阻的电阻$R_1$为$12\ \Omega$，闭合开关S，通过电阻为$R_1$的定值电阻的电流为0.5 A，电路中的总电流为0.6 A。求：
（1）电源电压。
（2）另一个定值电阻的电阻$R_2$。
（3）电路的总功率。
（1）电源电压。
（2）另一个定值电阻的电阻$R_2$。
（3）电路的总功率。
答案
(1) 电源电压为 6 \, V ；
$(2) R_2 $的阻值为$ 60 \, \Omega $；
(3) 电路的总功率为 3.6 \, W 。
解析
【分析】首先观察电路，R₁与R₂并联，根据并联电路的特点：各支路两端电压等于电源电压，干路电流等于各支路电流之和。解题时，先利用R₁的电阻和电流，结合欧姆定律求出电源电压；再通过干路电流与R₁的电流差得到R₂的电流，进而求出R₂的阻值；最后利用电源电压和总电流计算电路总功率。
【解析】
（1）由电路图可知，R₁与R₂并联，根据并联电路电压规律，电源电压U等于R₁两端的电压U₁。
根据欧姆定律 $ U = I_1R_1 $，代入已知 $ I_1 = 0.5\ \mathrm{A} $，$ R_1 = 12\ \Omega $，得：
$ U = 0.5\ \mathrm{A} × 12\ \Omega = 6\ \mathrm{V} $，即电源电压为6V。
（2）根据并联电路电流规律，干路电流I总等于各支路电流之和，因此通过R₂的电流：
$ I_2 = I_{\mathrm{总}} - I_1 = 0.6\ \mathrm{A} - 0.5\ \mathrm{A} = 0.1\ \mathrm{A} $。
再根据欧姆定律 $ R_2 = \frac{U}{I_2} $，代入U=6V，I₂=0.1A，得：
$ R_2 = \frac{6\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}} = 60\ \Omega $。
（3）电路的总功率根据公式 $ P = UI_{\mathrm{总}} $，代入U=6V，I总=0.6A，得：
$ P = 6\ \mathrm{V} × 0.6\ \mathrm{A} = 3.6\ \mathrm{W} $。
【答案】
(1) 电源电压为6 V；
(2) 定值电阻R₂的阻值为60 Ω；
(3) 电路的总功率为3.6 W。
【知识点】
并联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题考查并联电路的规律及欧姆定律、电功率公式的应用，属于电学基础计算题，解题关键是掌握并联电路的电流、电压特点，熟练运用相关公式。
【难度系数】
0.6
【解析】
（1）由电路图可知，R₁与R₂并联，根据并联电路电压规律，电源电压U等于R₁两端的电压U₁。
根据欧姆定律 $ U = I_1R_1 $，代入已知 $ I_1 = 0.5\ \mathrm{A} $，$ R_1 = 12\ \Omega $，得：
$ U = 0.5\ \mathrm{A} × 12\ \Omega = 6\ \mathrm{V} $，即电源电压为6V。
（2）根据并联电路电流规律，干路电流I总等于各支路电流之和，因此通过R₂的电流：
$ I_2 = I_{\mathrm{总}} - I_1 = 0.6\ \mathrm{A} - 0.5\ \mathrm{A} = 0.1\ \mathrm{A} $。
再根据欧姆定律 $ R_2 = \frac{U}{I_2} $，代入U=6V，I₂=0.1A，得：
$ R_2 = \frac{6\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}} = 60\ \Omega $。
（3）电路的总功率根据公式 $ P = UI_{\mathrm{总}} $，代入U=6V，I总=0.6A，得：
$ P = 6\ \mathrm{V} × 0.6\ \mathrm{A} = 3.6\ \mathrm{W} $。
【答案】
(1) 电源电压为6 V；
(2) 定值电阻R₂的阻值为60 Ω；
(3) 电路的总功率为3.6 W。
【知识点】
并联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题考查并联电路的规律及欧姆定律、电功率公式的应用，属于电学基础计算题，解题关键是掌握并联电路的电流、电压特点，熟练运用相关公式。
【难度系数】
0.6
