1.电暖器甲、乙的额定电压都为220 V,电暖器甲的额定功率为1500 W,电暖器乙的额定功率为1000 W。下列说法正确的是()
A.正常工作时,甲消耗的电能比乙多
B.正常工作时,甲消耗电能比乙快
C.正常工作时,甲的电阻比乙大
D.正常工作时,甲两端的电压比乙大
A.正常工作时,甲消耗的电能比乙多
B.正常工作时,甲消耗电能比乙快
C.正常工作时,甲的电阻比乙大
D.正常工作时,甲两端的电压比乙大
答案
B
解析
逐个分析选项:
1. 选项A:正常工作时用电器实际功率等于额定功率,甲功率更大,但消耗电能W=Pt,电能多少由功率和工作时间共同决定,未说明工作时间相等时,无法比较消耗电能的多少,A错误。
2. 选项B:电功率是描述用电器消耗电能快慢的物理量,甲的额定功率1500W大于乙的额定功率1000W,因此正常工作时甲消耗电能比乙快,B正确。
3. 选项C:根据公式$P=\frac{U^2}{R}$,额定电压U相同时,功率越大电阻越小,甲的额定功率更大,因此甲的电阻比乙小,C错误。
4. 选项D:正常工作时用电器两端电压等于额定电压,甲乙额定电压均为220V,因此两端电压相等,D错误。
1. 选项A:正常工作时用电器实际功率等于额定功率,甲功率更大,但消耗电能W=Pt,电能多少由功率和工作时间共同决定,未说明工作时间相等时,无法比较消耗电能的多少,A错误。
2. 选项B:电功率是描述用电器消耗电能快慢的物理量,甲的额定功率1500W大于乙的额定功率1000W,因此正常工作时甲消耗电能比乙快,B正确。
3. 选项C:根据公式$P=\frac{U^2}{R}$,额定电压U相同时,功率越大电阻越小,甲的额定功率更大,因此甲的电阻比乙小,C错误。
4. 选项D:正常工作时用电器两端电压等于额定电压,甲乙额定电压均为220V,因此两端电压相等,D错误。
2.某用电器正常工作时,在5 h内消耗了0.05 kW·h的电能,则该电器有可能是()
A.空调
B.电暖器
C.电饭锅
D.节能灯
A.空调
B.电暖器
C.电饭锅
D.节能灯
答案
D
解析
根据电功率公式$P=\frac{W}{t}$,将已知条件$W=0.05\ \mathrm{kW·h}$、$t=5\ \mathrm{h}$代入,计算得该用电器的额定功率:$P=\frac{0.05\ \mathrm{kW·h}}{5\ \mathrm{h}}=0.01\ \mathrm{kW}=10\ \mathrm{W}$。结合生活常识,空调、电暖器、电饭锅的功率均远大于10W,只有节能灯的功率通常在几瓦到几十瓦范围,符合计算结果。
3. 现有甲、乙、丙三个灯泡,分别标有“220 V 25 W”“110 V 25 W”“36 V 25 W”的字样,当它们都在各自额定电压下工作时,亮度情况是 ()
A.甲灯较亮
B.乙灯较亮
C.一样亮
D.丙灯较亮
A.甲灯较亮
B.乙灯较亮
C.一样亮
D.丙灯较亮
答案
C
解析
灯泡的亮度由实际功率决定,当三个灯泡都在各自额定电压下工作时,实际功率都等于各自的额定功率,三个灯泡的额定功率均为25W,实际功率相等,因此三者亮度相同。
4. 小华家的电饭煲正常工作时的电流约为3 A,则它正常工作15 min所消耗的电能是()
A.2200 J
B.4500 J
C.$5.94×10^{5}$ J
D.$5.94×10^{6}$ J
A.2200 J
B.4500 J
C.$5.94×10^{5}$ J
D.$5.94×10^{6}$ J
答案
C
解析
家庭电路的额定电压为220V,先统一时间单位:t=15min=15×60s=900s,根据电能计算公式W=UIt,代入数据得W=220V×3A×900s=5.94×10⁵J。
5.如图所示,将甲、乙两灯串联在电路中,闭合开关,发现甲灯发光,乙灯不发光,则乙灯不发光的原因可能是()

A.乙灯灯丝断了
B.相同时间内,乙灯消耗的电能远大于甲灯消耗的电能
C.乙灯两端的电压大于甲灯两端电压
D.乙灯的实际功率远小于额定功率
A.乙灯灯丝断了
B.相同时间内,乙灯消耗的电能远大于甲灯消耗的电能
C.乙灯两端的电压大于甲灯两端电压
D.乙灯的实际功率远小于额定功率
答案
D
解析
甲乙两灯串联,甲灯发光说明电路是通路:
1. 分析A选项:若乙灯灯丝断了,串联电路整体断路,甲灯也无法发光,不符合题意,A错误。
2. 分析B选项:串联电路电流处处相等,根据W=I²Rt,相同时间内乙灯消耗电能远大于甲灯,说明乙灯电阻远大于甲灯,由P=I²R可知乙灯实际功率远大于甲灯,乙灯应更亮,不符合题意,B错误。
3. 分析C选项:串联电路电流相等,由U=IR可知,若乙灯两端电压大于甲灯,说明乙灯电阻大于甲灯,乙灯实际功率大于甲灯,乙灯应更亮,不符合题意,C错误。
4. 分析D选项:灯泡亮度由实际功率决定,乙灯实际功率远小于额定功率,说明乙灯实际功率过小,不足以支持乙灯发光,甲灯实际功率足够大可以正常发光,符合题意,D正确。
1. 分析A选项:若乙灯灯丝断了,串联电路整体断路,甲灯也无法发光,不符合题意,A错误。
2. 分析B选项:串联电路电流处处相等,根据W=I²Rt,相同时间内乙灯消耗电能远大于甲灯,说明乙灯电阻远大于甲灯,由P=I²R可知乙灯实际功率远大于甲灯,乙灯应更亮,不符合题意,B错误。
3. 分析C选项:串联电路电流相等,由U=IR可知,若乙灯两端电压大于甲灯,说明乙灯电阻大于甲灯,乙灯实际功率大于甲灯,乙灯应更亮,不符合题意,C错误。
4. 分析D选项:灯泡亮度由实际功率决定,乙灯实际功率远小于额定功率,说明乙灯实际功率过小,不足以支持乙灯发光,甲灯实际功率足够大可以正常发光,符合题意,D正确。
6.在如图所示的电路中,不计温度对灯丝电阻的影响,电源电压保持不变。当电路中接入“6 V 6 W”的灯泡L,在a、b之间接入一段导线时,闭合开关,灯泡L恰能正常发光;断开开关,在a、b之间换接入一个“6 V 3 W”的灯泡后,再闭合开关,下列说法正确的是 ()

A.灯泡L将变亮
B.电路总功率变大
C.换接灯泡的亮度大于灯泡L
D.换接灯泡的实际功率为3 W
A.灯泡L将变亮
B.电路总功率变大
C.换接灯泡的亮度大于灯泡L
D.换接灯泡的实际功率为3 W
答案
C
解析
1. 先确定电源电压:a、b间接导线时,灯泡L正常发光,说明电源电压U=6V。
2. 计算两灯电阻:根据$R=\frac{U_{额}^2}{P_{额}}$,“6V 6W”的L的电阻$R_L=\frac{(6V)^2}{6W}=6Ω$;“6V 3W”的换接灯泡电阻$R'=\frac{(6V)^2}{3W}=12Ω$。
3. 换接后两灯串联,总电阻$R_{总}=R_L+R'=18Ω$,比原电路总电阻大:
选项A:电路电流$I=\frac{U}{R_{总}}=\frac{6V}{18Ω}=\frac{1}{3}A$,小于L正常发光的电流1A,L的实际功率变小,L变暗,A错误。
选项B:电源电压不变,总电阻变大,由$P=\frac{U^2}{R}$可知电路总功率变小,B错误。
选项C:串联电路电流相等,由$P=I^2R$,$R'>R_L$,换接灯泡的实际功率大于L的实际功率,亮度更大,C正确。
选项D:换接灯泡实际功率$P'=I^2R'=(\frac{1}{3}A)^2×12Ω≈1.33W<3W$,D错误。
2. 计算两灯电阻:根据$R=\frac{U_{额}^2}{P_{额}}$,“6V 6W”的L的电阻$R_L=\frac{(6V)^2}{6W}=6Ω$;“6V 3W”的换接灯泡电阻$R'=\frac{(6V)^2}{3W}=12Ω$。
3. 换接后两灯串联,总电阻$R_{总}=R_L+R'=18Ω$,比原电路总电阻大:
选项A:电路电流$I=\frac{U}{R_{总}}=\frac{6V}{18Ω}=\frac{1}{3}A$,小于L正常发光的电流1A,L的实际功率变小,L变暗,A错误。
选项B:电源电压不变,总电阻变大,由$P=\frac{U^2}{R}$可知电路总功率变小,B错误。
选项C:串联电路电流相等,由$P=I^2R$,$R'>R_L$,换接灯泡的实际功率大于L的实际功率,亮度更大,C正确。
选项D:换接灯泡实际功率$P'=I^2R'=(\frac{1}{3}A)^2×12Ω≈1.33W<3W$,D错误。
7.某健身蹦床的原理图如图所示。电源电压不变,$R_1$为定值电阻,压力传感器$R$的阻值随压力增加而减小。从运动者与蹦床接触至下落到最低点的过程中,下列说法正确的是()

A.蹦床受到的压力减小
B.电流表示数逐渐变小
C.电压表示数不变
D.整个电路消耗的功率逐渐变大
A.蹦床受到的压力减小
B.电流表示数逐渐变小
C.电压表示数不变
D.整个电路消耗的功率逐渐变大
答案
D
解析
由电路图可知,R与R₁串联,电流表测电路中的电流,电压表测定值电阻R₁两端的电压。
1. 运动者从与蹦床接触到下落到最低点的过程中,蹦床受到的压力逐渐增大,A错误;
2. 压力传感器R的阻值随压力增加而减小,电路总电阻逐渐减小,电源电压不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$,电路中的电流逐渐变大,即电流表示数逐渐变大,B错误;
3. 定值电阻$R_1$阻值不变,由$U_1=IR_1$可知,$R_1$两端的电压随电流增大而增大,即电压表示数变大,C错误;
4. 电源电压U不变,电路总电流I逐渐变大,根据总功率公式$P=UI$,整个电路消耗的功率逐渐变大,D正确。
1. 运动者从与蹦床接触到下落到最低点的过程中,蹦床受到的压力逐渐增大,A错误;
2. 压力传感器R的阻值随压力增加而减小,电路总电阻逐渐减小,电源电压不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$,电路中的电流逐渐变大,即电流表示数逐渐变大,B错误;
3. 定值电阻$R_1$阻值不变,由$U_1=IR_1$可知,$R_1$两端的电压随电流增大而增大,即电压表示数变大,C错误;
4. 电源电压U不变,电路总电流I逐渐变大,根据总功率公式$P=UI$,整个电路消耗的功率逐渐变大,D正确。
8.(6分)汽车前面的大灯通常有“远光”和“近光”两种照明方式,且使用“远光”时大灯的亮度较大。如图是某汽车大灯的灯泡电路示意图,A和B是灯泡内的两根灯丝,通过开关S分别与触点“1”或“2”连接以改变照明方式。已知灯泡的额定电压为12 V,灯丝A的阻值$R_A=1.2\ \Omega$,灯丝B的阻值$R_B=1.6\ \Omega$,电源电压U保持12 V不变。请回答下列问题:

(1)根据学过的公式判断:灯丝(选填“A”或“B”)接入电路时,大灯为远光灯。
(2)(2分)使用“远光”时,计算通过灯丝的电流。
(3)(2分)使用“近光”时,计算大灯的电功率。
(1)根据学过的公式判断:灯丝(选填“A”或“B”)接入电路时,大灯为远光灯。
(2)(2分)使用“远光”时,计算通过灯丝的电流。
(3)(2分)使用“近光”时,计算大灯的电功率。
答案
解:
(1) A
(2) 使用“远光”时,灯丝A单独接入电路,电源电压U=12V,
根据欧姆定律 $ I=\frac{U}{R} $,通过灯丝的电流:
$ I_A = \frac{U}{R_A} = \frac{12\ \mathrm{V}}{1.2\ \Omega} = 10\ \mathrm{A} $
(3) 使用“近光”时,灯丝B单独接入电路,根据电功率公式 $ P=\frac{U^2}{R} $,大灯的电功率:
$ P_B = \frac{U^2}{R_B} = \frac{(12\ \mathrm{V})^2}{1.6\ \Omega} = 90\ \mathrm{W} $
答:使用“远光”时通过灯丝的电流为10A,使用“近光”时大灯的电功率为90W。
(1) A
(2) 使用“远光”时,灯丝A单独接入电路,电源电压U=12V,
根据欧姆定律 $ I=\frac{U}{R} $,通过灯丝的电流:
$ I_A = \frac{U}{R_A} = \frac{12\ \mathrm{V}}{1.2\ \Omega} = 10\ \mathrm{A} $
(3) 使用“近光”时,灯丝B单独接入电路,根据电功率公式 $ P=\frac{U^2}{R} $,大灯的电功率:
$ P_B = \frac{U^2}{R_B} = \frac{(12\ \mathrm{V})^2}{1.6\ \Omega} = 90\ \mathrm{W} $
答:使用“远光”时通过灯丝的电流为10A,使用“近光”时大灯的电功率为90W。
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