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1 [2024 济宁中考]如图所示电路,小灯泡$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$的额定电压相同。闭合开关$\mathrm{S}$后,发现$\mathrm{L}_1$比$\mathrm{L}_2$亮,下列分析正确的是(忽略灯泡电阻的变化)
(
A.$\mathrm{L}_1$的额定功率比$\mathrm{L}_2$的额定功率大
B.$\mathrm{L}_1$两端电压比$\mathrm{L}_2$两端电压小
C.$\mathrm{L}_1$的电阻比$\mathrm{L}_2$的电阻大
D.通过$\mathrm{L}_1$的电流比通过$\mathrm{L}_2$的电流小
(
C
)A.$\mathrm{L}_1$的额定功率比$\mathrm{L}_2$的额定功率大
B.$\mathrm{L}_1$两端电压比$\mathrm{L}_2$两端电压小
C.$\mathrm{L}_1$的电阻比$\mathrm{L}_2$的电阻大
D.通过$\mathrm{L}_1$的电流比通过$\mathrm{L}_2$的电流小
答案
C 开关闭合后,$\mathrm{L}_1$比$\mathrm{L}_2$亮,则说明$\mathrm{L}_1$的实际功率大于$\mathrm{L}_2$的实际功率,由于$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$两灯泡串联在电路中,所以通过$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$的电流相等,由 $R=\frac{P}{I^2}$可知,灯泡$\mathrm{L}_1$的阻值大于灯泡$\mathrm{L}_2$的阻值,灯泡$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$的额定电压相同,由 $P=\frac{U^2}{R}$可知,$\mathrm{L}_1$的额定功率比$\mathrm{L}_2$的额定功率小,故A、D错误,C正确。由 $U=IR$可知,$\mathrm{L}_1$两端电压比$\mathrm{L}_2$两端电压大,故B错误。
解析
【分析】
首先观察电路，确定小灯泡$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$为串联连接，串联电路中各处电流相等。灯泡的亮度由实际功率决定，$\mathrm{L}_1$更亮说明其实际功率更大。结合串联电路电流相等的特点，利用电功率相关公式分析电阻、电压、额定功率的关系，逐一判断各选项的正误。
【解析】
1. 判断电路连接与电流关系：由图可知，闭合开关后，$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$串联，因此通过两灯的电流相等，即$I_1=I_2$，故选项D错误。
2. 分析电阻大小：灯泡亮度由实际功率决定，$\mathrm{L}_1$比$\mathrm{L}_2$亮，说明$\mathrm{L}_1$的实际功率$P_{1实}＞P_{2实}$。根据电功率公式$P=I^2R$，变形得$R=\frac{P}{I^2}$，由于串联电路电流$I$相同，实际功率$P$越大则电阻$R$越大，因此$R_1＞R_2$，故选项C正确。
3. 分析电压大小：根据欧姆定律$U=IR$，串联电路电流$I$相同，且$R_1＞R_2$，所以$\mathrm{L}_1$两端电压$U_1=IR_1$大于$\mathrm{L}_2$两端电压$U_2=IR_2$，选项B错误。
4. 分析额定功率：已知两灯额定电压$U_{额}$相同，额定功率公式为$P_{额}=\frac{U_{额}^2}{R}$，$U_{额}$相同时，电阻$R$越大，额定功率$P_{额}$越小。因为$R_1＞R_2$，所以$\mathrm{L}_1$的额定功率比$\mathrm{L}_2$小，选项A错误。
【答案】
C
【知识点】
串联电路特点、电功率、额定功率
【点评】
本题结合串联电路特点考查电功率的应用，核心是明确灯泡亮度由实际功率决定，需灵活运用$P=I^2R$、$U=IR$、$P_{额}=\frac{U_{额}^2}{R}$等公式分析各物理量的关系，是电学部分的基础综合题。
【难度系数】
0.6
首先观察电路，确定小灯泡$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$为串联连接，串联电路中各处电流相等。灯泡的亮度由实际功率决定，$\mathrm{L}_1$更亮说明其实际功率更大。结合串联电路电流相等的特点，利用电功率相关公式分析电阻、电压、额定功率的关系，逐一判断各选项的正误。
【解析】
1. 判断电路连接与电流关系：由图可知，闭合开关后，$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$串联，因此通过两灯的电流相等，即$I_1=I_2$，故选项D错误。
2. 分析电阻大小：灯泡亮度由实际功率决定，$\mathrm{L}_1$比$\mathrm{L}_2$亮，说明$\mathrm{L}_1$的实际功率$P_{1实}＞P_{2实}$。根据电功率公式$P=I^2R$，变形得$R=\frac{P}{I^2}$，由于串联电路电流$I$相同，实际功率$P$越大则电阻$R$越大，因此$R_1＞R_2$，故选项C正确。
3. 分析电压大小：根据欧姆定律$U=IR$，串联电路电流$I$相同，且$R_1＞R_2$，所以$\mathrm{L}_1$两端电压$U_1=IR_1$大于$\mathrm{L}_2$两端电压$U_2=IR_2$，选项B错误。
4. 分析额定功率：已知两灯额定电压$U_{额}$相同，额定功率公式为$P_{额}=\frac{U_{额}^2}{R}$，$U_{额}$相同时，电阻$R$越大，额定功率$P_{额}$越小。因为$R_1＞R_2$，所以$\mathrm{L}_1$的额定功率比$\mathrm{L}_2$小，选项A错误。
【答案】
C
【知识点】
串联电路特点、电功率、额定功率
【点评】
本题结合串联电路特点考查电功率的应用，核心是明确灯泡亮度由实际功率决定，需灵活运用$P=I^2R$、$U=IR$、$P_{额}=\frac{U_{额}^2}{R}$等公式分析各物理量的关系，是电学部分的基础综合题。
【难度系数】
0.6
2 如图是额定电压均为220 V的灯泡$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$的$U-I$图像。下列分析不正确的是 (
A.当$\mathrm{L}_1$两端的电压为100 V时,其实际功率为20 W
B.当通过$\mathrm{L}_2$的电流为0.45 A时,其1 min消耗的电能为4 320 J
C.将$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$串联,若$\mathrm{L}_1$两端的电压为40 V,则$\mathrm{L}_2$的功率为8 W
D.将$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$并联,若通过$\mathrm{L}_2$的电流为0.5 A,则$\mathrm{L}_1$的功率为66 W
C
)A.当$\mathrm{L}_1$两端的电压为100 V时,其实际功率为20 W
B.当通过$\mathrm{L}_2$的电流为0.45 A时,其1 min消耗的电能为4 320 J
C.将$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$串联,若$\mathrm{L}_1$两端的电压为40 V,则$\mathrm{L}_2$的功率为8 W
D.将$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$并联,若通过$\mathrm{L}_2$的电流为0.5 A,则$\mathrm{L}_1$的功率为66 W
答案
C 由题图可知,当$\mathrm{L}_1$两端的电压 $U_1=100\ \mathrm{V}$时,$I_1=0.2\ \mathrm{A}$,则$\mathrm{L}_1$的实际功率 $P_1=U_1I_1=100\ \mathrm{V}×0.2\ \mathrm{A}=20\ \mathrm{W}$,故A正确。由题图可知,当通过$\mathrm{L}_2$的电流 $I_2=0.45\ \mathrm{A}$时,$U_2=160\ \mathrm{V}$,$\mathrm{L}_2$ 1 min消耗的电能 $W_2=U_2I_2t=160\ \mathrm{V}×0.45\ \mathrm{A}×60\ \mathrm{s}=4320\ \mathrm{J}$,故B正确。将$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$串联,通过它们的电流相等,若$\mathrm{L}_1$两端的电压为40 V,由题图可知,此时电路中的电流 $I=0.1\ \mathrm{A}$,$\mathrm{L}_2$两端的电压 $U'_2=20\ \mathrm{V}$,则$\mathrm{L}_2$的功率 $P_2=U'_2I=20\ \mathrm{V}×0.1\ \mathrm{A}=2\ \mathrm{W}$,故C错误。将$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$并联,它们两端的电压相等,若通过$\mathrm{L}_2$的电流为0.5 A,根据题图可知,此时 $U''_2=220\ \mathrm{V}$,则 $U'_1=U''_2=220\ \mathrm{V}$,$I'_1=0.3\ \mathrm{A}$,则$\mathrm{L}_1$的功率 $P'_1=U'_1I'_1=220\ \mathrm{V}×0.3\ \mathrm{A}=66\ \mathrm{W}$,故D正确。
解析
【分析】
本题结合U-I图像分析灯泡的电学问题，需利用串联电路电流相等、并联电路电压相等的特点，从图像中读取对应电压、电流值，结合电功率、电能公式逐一分析选项，找出错误结论。
【解析】
A选项：由L₁的U-I图像可知，当L₁两端电压U₁=100V时，对应电流I₁=0.2A，根据电功率公式P=UI，L₁的实际功率P₁=U₁I₁=100V×0.2A=20W，故A正确。
B选项：由L₂的U-I图像可知，当通过L₂的电流I₂=0.45A时，对应电压U₂=160V，根据电能公式W=UIt，L₂1min消耗的电能W₂=U₂I₂t=160V×0.45A×60s=4320J，故B正确。
C选项：L₁、L₂串联时电流处处相等，若L₁两端电压为40V，从图像得此时电路电流I=0.1A，通过L₂的电流也为0.1A；再从L₂图像找到电流0.1A对应的电压U₂'=20V，此时L₂的功率P₂=U₂'I=20V×0.1A=2W，并非8W，故C错误。
D选项：L₁、L₂并联时各支路电压相等，若通过L₂的电流为0.5A，从图像得L₂两端电压U₂''=220V，故L₁两端电压U₁'=220V；再从L₁图像找到电压220V对应的电流I₁'=0.3A，此时L₁的功率P₁'=U₁'I₁'=220V×0.3A=66W，故D正确。
【答案】
C
【知识点】
U-I图像应用、电功率计算、串并联电路特点
【点评】
本题考查U-I图像解读及电学公式综合应用，核心是利用串并联电路的电流、电压规律，结合图像提取对应数据计算，需仔细分析每个选项的图像点，避免出错。
【难度系数】
0.5
本题结合U-I图像分析灯泡的电学问题，需利用串联电路电流相等、并联电路电压相等的特点，从图像中读取对应电压、电流值，结合电功率、电能公式逐一分析选项，找出错误结论。
【解析】
A选项：由L₁的U-I图像可知，当L₁两端电压U₁=100V时，对应电流I₁=0.2A，根据电功率公式P=UI，L₁的实际功率P₁=U₁I₁=100V×0.2A=20W，故A正确。
B选项：由L₂的U-I图像可知，当通过L₂的电流I₂=0.45A时，对应电压U₂=160V，根据电能公式W=UIt，L₂1min消耗的电能W₂=U₂I₂t=160V×0.45A×60s=4320J，故B正确。
C选项：L₁、L₂串联时电流处处相等，若L₁两端电压为40V，从图像得此时电路电流I=0.1A，通过L₂的电流也为0.1A；再从L₂图像找到电流0.1A对应的电压U₂'=20V，此时L₂的功率P₂=U₂'I=20V×0.1A=2W，并非8W，故C错误。
D选项：L₁、L₂并联时各支路电压相等，若通过L₂的电流为0.5A，从图像得L₂两端电压U₂''=220V，故L₁两端电压U₁'=220V；再从L₁图像找到电压220V对应的电流I₁'=0.3A，此时L₁的功率P₁'=U₁'I₁'=220V×0.3A=66W，故D正确。
【答案】
C
【知识点】
U-I图像应用、电功率计算、串并联电路特点
【点评】
本题考查U-I图像解读及电学公式综合应用，核心是利用串并联电路的电流、电压规律，结合图像提取对应数据计算，需仔细分析每个选项的图像点，避免出错。
【难度系数】
0.5
3 标有“6 V 3 W”的甲灯和“12 V 12 W”的乙灯，并联接在6 V的电源上（假设灯丝的电阻不变），下列说法正确的是 （
A.相同时间内甲、乙两灯消耗的电能之比是1:4
B.甲、乙两灯的电阻之比是1:2
C.通过甲、乙两灯的电流之比是1:2
D.甲、乙两灯的实际功率之比是1:1
D
）A.相同时间内甲、乙两灯消耗的电能之比是1:4
B.甲、乙两灯的电阻之比是1:2
C.通过甲、乙两灯的电流之比是1:2
D.甲、乙两灯的实际功率之比是1:1
答案
D 甲灯的电阻 $R_\mathrm{甲}=\frac{U^2_\mathrm{甲}}{P_\mathrm{甲}}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{3\ \mathrm{W}}=12\ \Omega$,乙灯的电阻 $R_\mathrm{乙}=\frac{U^2_\mathrm{乙}}{P_\mathrm{乙}}=\frac{(12\ \mathrm{V})^2}{12\ \mathrm{W}}=12\ \Omega$,甲、乙两灯的电阻之比是1∶1,故B错误。甲、乙两灯并联,两端的电压相等,且两灯电阻相等,由 $I=\frac{U}{R}$得,通过两灯的电流之比是1∶1,故C错误。由 $P=UI$得,甲、乙两灯的实际功率之比是1∶1,故D正确;根据上述分析可知,甲、乙两灯的电阻均为12 Ω,两灯并联在6 V电源上,且假设灯丝的电阻不变,由 $W=\frac{U^2}{R}t$可知,两灯消耗的电能之比是1∶1,故A错误。
解析
【分析】
要解决这道题，需先利用灯泡的额定电压和额定功率计算灯丝电阻（题目说明灯丝电阻不变），再结合并联电路“各支路电压相等”的特点，分别计算两灯的电阻、电流、实际功率、电能，逐一对比选项判断正误。
【解析】
1. 计算两灯电阻：
根据公式 $ R = \frac{U_{额}^2}{P_{额}} $，
甲灯电阻：$ R_{甲} = \frac{U_{甲额}^2}{P_{甲额}} = \frac{(6\ \mathrm{V})^2}{3\ \mathrm{W}} = 12\ \Omega $，
乙灯电阻：$ R_{乙} = \frac{U_{乙额}^2}{P_{乙额}} = \frac{(12\ \mathrm{V})^2}{12\ \mathrm{W}} = 12\ \Omega $，
故电阻之比 $ R_{甲}:R_{乙} = 1:1 $，选项B错误。
2. 分析并联时的电流：
两灯并联，电源电压为6V，因此两灯实际电压 $ U_{实} = 6\ \mathrm{V} $，根据 $ I = \frac{U}{R} $，
电流之比 $ I_{甲}:I_{乙} = \frac{U_{实}}{R_{甲}}:\frac{U_{实}}{R_{乙}} = R_{乙}:R_{甲} = 1:1 $，选项C错误。
3. 分析实际功率：
根据 $ P = \frac{U^2}{R} $，实际功率之比 $ P_{甲实}:P_{乙实} = \frac{U_{实}^2}{R_{甲}}:\frac{U_{实}^2}{R_{乙}} = R_{乙}:R_{甲} = 1:1 $，选项D正确。
4. 分析相同时间内消耗的电能：
电能公式 $ W = Pt $，时间 $ t $ 相同，故电能之比 $ W_{甲}:W_{乙} = P_{甲实}:P_{乙实} = 1:1 $，选项A错误。
【答案】
D
【知识点】
电功率计算、并联电路特点、电能计算
【点评】
本题综合考查电学核心公式的应用，关键是区分额定参数与实际参数，利用并联电路电压相等的特点简化计算，需熟练掌握电阻、电流、功率、电能的相关公式，避免概念混淆。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需先利用灯泡的额定电压和额定功率计算灯丝电阻（题目说明灯丝电阻不变），再结合并联电路“各支路电压相等”的特点，分别计算两灯的电阻、电流、实际功率、电能，逐一对比选项判断正误。
【解析】
1. 计算两灯电阻：
根据公式 $ R = \frac{U_{额}^2}{P_{额}} $，
甲灯电阻：$ R_{甲} = \frac{U_{甲额}^2}{P_{甲额}} = \frac{(6\ \mathrm{V})^2}{3\ \mathrm{W}} = 12\ \Omega $，
乙灯电阻：$ R_{乙} = \frac{U_{乙额}^2}{P_{乙额}} = \frac{(12\ \mathrm{V})^2}{12\ \mathrm{W}} = 12\ \Omega $，
故电阻之比 $ R_{甲}:R_{乙} = 1:1 $，选项B错误。
2. 分析并联时的电流：
两灯并联，电源电压为6V，因此两灯实际电压 $ U_{实} = 6\ \mathrm{V} $，根据 $ I = \frac{U}{R} $，
电流之比 $ I_{甲}:I_{乙} = \frac{U_{实}}{R_{甲}}:\frac{U_{实}}{R_{乙}} = R_{乙}:R_{甲} = 1:1 $，选项C错误。
3. 分析实际功率：
根据 $ P = \frac{U^2}{R} $，实际功率之比 $ P_{甲实}:P_{乙实} = \frac{U_{实}^2}{R_{甲}}:\frac{U_{实}^2}{R_{乙}} = R_{乙}:R_{甲} = 1:1 $，选项D正确。
4. 分析相同时间内消耗的电能：
电能公式 $ W = Pt $，时间 $ t $ 相同，故电能之比 $ W_{甲}:W_{乙} = P_{甲实}:P_{乙实} = 1:1 $，选项A错误。
【答案】
D
【知识点】
电功率计算、并联电路特点、电能计算
【点评】
本题综合考查电学核心公式的应用，关键是区分额定参数与实际参数，利用并联电路电压相等的特点简化计算，需熟练掌握电阻、电流、功率、电能的相关公式，避免概念混淆。
【难度系数】
0.5
4 [2026 威海期中]甲、乙两小灯泡铭牌上分别标有“4 V 2 W”和“6 V 6 W”，使用过程中每个小灯泡的电阻均不变，若两小灯泡都正常发光，则小灯泡
乙
（填“甲”或“乙”）会更亮一些，该小灯泡的电阻为6
Ω；若把两小灯泡串联在10 V 的电压下，则小灯泡甲
（填“甲”或“乙”）会被烧坏。答案
乙 6 甲
【解析】 若两小灯泡都正常发光(隐含信息:小灯泡甲、乙此时满足 $P_\mathrm{实}=P_\mathrm{额}$,由于灯泡亮暗取决于实际功率,故该状态下两小灯泡的亮暗可依据额定功率的大小来判定),由于铭牌信息为“6 V 6 W”的小灯泡功率较大,所以小灯泡乙较亮。
小灯泡甲的电阻 $R=\frac{U^2}{P}=\frac{(4\ \mathrm{V})^2}{2\ \mathrm{W}}=8\ \Omega$,小灯泡乙的电阻 $R'=\frac{U'^2}{P'}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{6\ \mathrm{W}}=6\ \Omega$。若把两小灯泡串联在10 V 的电压下,电路中的电流 $I=\frac{U}{R+R'}=\frac{10\ \mathrm{V}}{8\ \Omega+6\ \Omega}\approx0.7\ \mathrm{A}$,小灯泡甲两端的电压 $U_\mathrm{甲}=IR=0.7\ \mathrm{A}×8\ \Omega=5.6\ \mathrm{V}$,小灯泡乙两端的电压 $U_\mathrm{乙}=U-U_\mathrm{甲}=10\ \mathrm{V}-5.6\ \mathrm{V}=4.4\ \mathrm{V}$,小灯泡甲两端的电压超过了额定电压,小灯泡甲被烧坏。
【解析】 若两小灯泡都正常发光(隐含信息:小灯泡甲、乙此时满足 $P_\mathrm{实}=P_\mathrm{额}$,由于灯泡亮暗取决于实际功率,故该状态下两小灯泡的亮暗可依据额定功率的大小来判定),由于铭牌信息为“6 V 6 W”的小灯泡功率较大,所以小灯泡乙较亮。
小灯泡甲的电阻 $R=\frac{U^2}{P}=\frac{(4\ \mathrm{V})^2}{2\ \mathrm{W}}=8\ \Omega$,小灯泡乙的电阻 $R'=\frac{U'^2}{P'}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{6\ \mathrm{W}}=6\ \Omega$。若把两小灯泡串联在10 V 的电压下,电路中的电流 $I=\frac{U}{R+R'}=\frac{10\ \mathrm{V}}{8\ \Omega+6\ \Omega}\approx0.7\ \mathrm{A}$,小灯泡甲两端的电压 $U_\mathrm{甲}=IR=0.7\ \mathrm{A}×8\ \Omega=5.6\ \mathrm{V}$,小灯泡乙两端的电压 $U_\mathrm{乙}=U-U_\mathrm{甲}=10\ \mathrm{V}-5.6\ \mathrm{V}=4.4\ \mathrm{V}$,小灯泡甲两端的电压超过了额定电压,小灯泡甲被烧坏。
解析
【分析】
首先，灯泡的亮暗由实际功率决定，当两灯都正常发光时，实际功率等于额定功率，因此可通过比较额定功率大小判断亮暗；接着利用电功率变形公式$ R=\frac{U^2}{P} $计算两灯的电阻；将两灯串联时，根据串联电路电阻规律算出总电阻，再求出电路电流，进而计算两灯的实际电压，与各自额定电压比较，实际电压超过额定电压的灯泡会被烧坏。
【解析】
1. 正常发光时，灯泡实际功率等于额定功率，亮暗由实际功率决定。甲的额定功率为2W，乙的额定功率为6W，6W＞2W，因此乙更亮。
2. 计算电阻：根据公式$ R=\frac{U^2}{P} $，甲的电阻$ R_甲=\frac{U_甲额^2}{P_甲额}=\frac{(4\ \mathrm{V})^2}{2\ \mathrm{W}}=8\ \Omega $，乙的电阻$ R_乙=\frac{U_乙额^2}{P_乙额}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{6\ \mathrm{W}}=6\ \Omega $。
3. 串联在10V电压下：串联总电阻$ R_总=R_甲+R_乙=8\ \Omega+6\ \Omega=14\ \Omega $，电路电流$ I=\frac{U}{R_总}=\frac{10\ \mathrm{V}}{14\ \Omega}\approx0.7\ \mathrm{A} $。甲的实际电压$ U_甲实=IR_甲=0.7\ \mathrm{A}×8\ \Omega=5.6\ \mathrm{V} $，甲的额定电压为4V，5.6V＞4V，因此甲会被烧坏。
【答案】
乙 6 甲
【知识点】
电功率计算、串联电路特点、额定功率与实际功率
【点评】
本题结合灯泡额定参数，考查亮暗判断、电阻计算及串联电路分析，需熟练运用电功率公式和串联规律，是电学基础典型题。
【难度系数】
0.5
首先，灯泡的亮暗由实际功率决定，当两灯都正常发光时，实际功率等于额定功率，因此可通过比较额定功率大小判断亮暗；接着利用电功率变形公式$ R=\frac{U^2}{P} $计算两灯的电阻；将两灯串联时，根据串联电路电阻规律算出总电阻，再求出电路电流，进而计算两灯的实际电压，与各自额定电压比较，实际电压超过额定电压的灯泡会被烧坏。
【解析】
1. 正常发光时，灯泡实际功率等于额定功率，亮暗由实际功率决定。甲的额定功率为2W，乙的额定功率为6W，6W＞2W，因此乙更亮。
2. 计算电阻：根据公式$ R=\frac{U^2}{P} $，甲的电阻$ R_甲=\frac{U_甲额^2}{P_甲额}=\frac{(4\ \mathrm{V})^2}{2\ \mathrm{W}}=8\ \Omega $，乙的电阻$ R_乙=\frac{U_乙额^2}{P_乙额}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{6\ \mathrm{W}}=6\ \Omega $。
3. 串联在10V电压下：串联总电阻$ R_总=R_甲+R_乙=8\ \Omega+6\ \Omega=14\ \Omega $，电路电流$ I=\frac{U}{R_总}=\frac{10\ \mathrm{V}}{14\ \Omega}\approx0.7\ \mathrm{A} $。甲的实际电压$ U_甲实=IR_甲=0.7\ \mathrm{A}×8\ \Omega=5.6\ \mathrm{V} $，甲的额定电压为4V，5.6V＞4V，因此甲会被烧坏。
【答案】
乙 6 甲
【知识点】
电功率计算、串联电路特点、额定功率与实际功率
【点评】
本题结合灯泡额定参数，考查亮暗判断、电阻计算及串联电路分析，需熟练运用电功率公式和串联规律，是电学基础典型题。
【难度系数】
0.5
5 新考法智能照明灯已进入千家万户,家用LED吸顶灯是采用LED作为光源的一种灯,与一般的日光灯、节能灯相比,吸顶灯不仅节能环保,而且耗电量较少,同等亮度耗电量比普通节能灯要节约80%,则12 W的LED灯的亮度与
60
W的节能灯亮度相当。答案
60
【解析】 由题干信息“同等亮度耗电量(关键信息:耗电量对应的物理量是电功) 比普通节能灯要节约 80%”可知,$W_{\mathrm{LED吸顶灯}}=(1-80\%)W_{\mathrm{节能灯}}$,设两种灯同等亮度情况下的发光时间均为 $t$,则 $P_{\mathrm{LED吸顶灯}}t=(1-80\%)P_{\mathrm{节能灯}}t$,代入数据得,$12\ \mathrm{W}=(1-80\%)P_{\mathrm{节能灯}}$,解得 $P_{\mathrm{节能灯}}=60\ \mathrm{W}$。
【解析】 由题干信息“同等亮度耗电量(关键信息:耗电量对应的物理量是电功) 比普通节能灯要节约 80%”可知,$W_{\mathrm{LED吸顶灯}}=(1-80\%)W_{\mathrm{节能灯}}$,设两种灯同等亮度情况下的发光时间均为 $t$,则 $P_{\mathrm{LED吸顶灯}}t=(1-80\%)P_{\mathrm{节能灯}}t$,代入数据得,$12\ \mathrm{W}=(1-80\%)P_{\mathrm{节能灯}}$,解得 $P_{\mathrm{节能灯}}=60\ \mathrm{W}$。
解析
【分析】首先明确：亮度相当意味着相同时间内两种灯的耗电量（电功）存在固定比例关系，电功公式为$W=Pt$，当发光时间$t$相同时，电功与功率成正比。题目中“同等亮度耗电量比普通节能灯节约80%”，即LED灯的耗电量是节能灯耗电量的$(1-80\%)$，据此结合功率公式即可计算出节能灯的功率。
【解析】设两种灯同等亮度下的发光时间均为$t$，根据题意，LED灯的电功为节能灯电功的$(1-80\%)$，即：
$ W_{\mathrm{LED}} = (1 - 80\%) W_{\mathrm{节能灯}} $
由电功公式$ W = Pt $，代入得：
$ P_{\mathrm{LED}} · t = 0.2 · P_{\mathrm{节能灯}} · t $
两边$t$约去，代入$ P_{\mathrm{LED}} = 12\ \mathrm{W} $，解得：
$ P_{\mathrm{节能灯}} = \frac{12\ \mathrm{W}}{0.2} = 60\ \mathrm{W} $
【答案】60
【知识点】电功与功率的关系
【点评】本题结合生活中的LED照明场景，考查电功与功率的实际应用，核心是理解“节约80%耗电量”对应的电功比例关系，难度较低，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.7
【解析】设两种灯同等亮度下的发光时间均为$t$，根据题意，LED灯的电功为节能灯电功的$(1-80\%)$，即：
$ W_{\mathrm{LED}} = (1 - 80\%) W_{\mathrm{节能灯}} $
由电功公式$ W = Pt $，代入得：
$ P_{\mathrm{LED}} · t = 0.2 · P_{\mathrm{节能灯}} · t $
两边$t$约去，代入$ P_{\mathrm{LED}} = 12\ \mathrm{W} $，解得：
$ P_{\mathrm{节能灯}} = \frac{12\ \mathrm{W}}{0.2} = 60\ \mathrm{W} $
【答案】60
【知识点】电功与功率的关系
【点评】本题结合生活中的LED照明场景，考查电功与功率的实际应用，核心是理解“节约80%耗电量”对应的电功比例关系，难度较低，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.7
6 [2026北京大兴期末]如图所示的电路中，灯泡L标有“3 V 1.2 W”字样。开关S₁、S₂均闭合时，灯泡L正常发光，电流表的示数为0.6 A。求：
(1)此时电路消耗的总功率。
(2)电阻R的阻值。
(1)此时电路消耗的总功率。
(2)电阻R的阻值。
答案
解:(1)当开关$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$均闭合时,灯泡L与电阻R并联,电流表测量干路电流。
因为灯泡L正常发光,所以电源电压等于灯泡的额定电压。电源电压 $U=U_\mathrm{L}=3\ \mathrm{V}$,此时电路中的总电流 $I_\mathrm{总}=0.6\ \mathrm{A}$。根据电功率公式 $P=UI$,电路消耗的总功率 $P_\mathrm{总}=UI_\mathrm{总}=3\ \mathrm{V}×0.6\ \mathrm{A}=1.8\ \mathrm{W}$。
(2)根据电功率公式 $P=UI$,可得 $I_\mathrm{L}=\frac{P_\mathrm{L}}{U_\mathrm{L}}=\frac{1.2\ \mathrm{W}}{3\ \mathrm{V}}=0.4\ \mathrm{A}$,根据并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即 $I_\mathrm{总}=I_\mathrm{L}+I_R$,所以通过电阻R的电流 $I_R=I_\mathrm{总}-I_\mathrm{L}=0.6\ \mathrm{A}-0.4\ \mathrm{A}=0.2\ \mathrm{A}$,在并联电路中,各支路两端的电压相等,故 $U_R=U=3\ \mathrm{V}$,根据欧姆定律 $I=\frac{U}{R}$可得,电阻R的阻值 $R=\frac{U_R}{I_R}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=15\ \Omega$。
因为灯泡L正常发光,所以电源电压等于灯泡的额定电压。电源电压 $U=U_\mathrm{L}=3\ \mathrm{V}$,此时电路中的总电流 $I_\mathrm{总}=0.6\ \mathrm{A}$。根据电功率公式 $P=UI$,电路消耗的总功率 $P_\mathrm{总}=UI_\mathrm{总}=3\ \mathrm{V}×0.6\ \mathrm{A}=1.8\ \mathrm{W}$。
(2)根据电功率公式 $P=UI$,可得 $I_\mathrm{L}=\frac{P_\mathrm{L}}{U_\mathrm{L}}=\frac{1.2\ \mathrm{W}}{3\ \mathrm{V}}=0.4\ \mathrm{A}$,根据并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即 $I_\mathrm{总}=I_\mathrm{L}+I_R$,所以通过电阻R的电流 $I_R=I_\mathrm{总}-I_\mathrm{L}=0.6\ \mathrm{A}-0.4\ \mathrm{A}=0.2\ \mathrm{A}$,在并联电路中,各支路两端的电压相等,故 $U_R=U=3\ \mathrm{V}$,根据欧姆定律 $I=\frac{U}{R}$可得,电阻R的阻值 $R=\frac{U_R}{I_R}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=15\ \Omega$。
解析
【分析】
首先判断开关S₁、S₂均闭合时的电路连接：灯泡L与电阻R并联，电流表测量干路电流。由于灯泡正常发光，说明其两端电压等于额定电压，由此可确定电源电压；再根据总电流，利用电功率公式计算总功率；接着通过灯泡的额定参数算出其支路电流，结合并联电路电流规律得到电阻R的支路电流，最后利用并联电路电压规律和欧姆定律求出R的阻值。
【解析】
(1) 当开关$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$均闭合时，灯泡$\mathrm{L}$与电阻$\mathrm{R}$并联，电流表测干路电流。
因为灯泡$\mathrm{L}$正常发光，所以电源电压等于灯泡的额定电压，即$U = U_\mathrm{L} = 3\ \mathrm{V}$，已知干路电流$I_\mathrm{总}=0.6\ \mathrm{A}$。
根据电功率公式$P=UI$，电路消耗的总功率：
$P_\mathrm{总}=UI_\mathrm{总}=3\ \mathrm{V}×0.6\ \mathrm{A}=1.8\ \mathrm{W}$。
(2) 根据电功率公式$P=UI$，可得灯泡的电流：
$I_\mathrm{L}=\frac{P_\mathrm{L}}{U_\mathrm{L}}=\frac{1.2\ \mathrm{W}}{3\ \mathrm{V}}=0.4\ \mathrm{A}$。
并联电路中干路电流等于各支路电流之和，因此通过电阻$\mathrm{R}$的电流：
$I_R=I_\mathrm{总}-I_\mathrm{L}=0.6\ \mathrm{A}-0.4\ \mathrm{A}=0.2\ \mathrm{A}$。
并联电路中各支路两端电压相等，故$U_R=U=3\ \mathrm{V}$。
根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，可得电阻$\mathrm{R}$的阻值：
$R=\frac{U_R}{I_R}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=15\ \Omega$。
【答案】
(1) $1.8\ \mathrm{W}$；(2) $15\ \Omega$
【知识点】
并联电路特点、电功率计算、欧姆定律
【点评】
本题为基础电路计算题，考查并联电路的电流、电压规律，以及电功率、欧姆定律的应用，解题关键是先明确电路连接方式，利用灯泡正常发光的条件确定电源电压，再逐步代入公式计算，难度适中。
【难度系数】
0.6
首先判断开关S₁、S₂均闭合时的电路连接：灯泡L与电阻R并联，电流表测量干路电流。由于灯泡正常发光，说明其两端电压等于额定电压，由此可确定电源电压；再根据总电流，利用电功率公式计算总功率；接着通过灯泡的额定参数算出其支路电流，结合并联电路电流规律得到电阻R的支路电流，最后利用并联电路电压规律和欧姆定律求出R的阻值。
【解析】
(1) 当开关$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$均闭合时，灯泡$\mathrm{L}$与电阻$\mathrm{R}$并联，电流表测干路电流。
因为灯泡$\mathrm{L}$正常发光，所以电源电压等于灯泡的额定电压，即$U = U_\mathrm{L} = 3\ \mathrm{V}$，已知干路电流$I_\mathrm{总}=0.6\ \mathrm{A}$。
根据电功率公式$P=UI$，电路消耗的总功率：
$P_\mathrm{总}=UI_\mathrm{总}=3\ \mathrm{V}×0.6\ \mathrm{A}=1.8\ \mathrm{W}$。
(2) 根据电功率公式$P=UI$，可得灯泡的电流：
$I_\mathrm{L}=\frac{P_\mathrm{L}}{U_\mathrm{L}}=\frac{1.2\ \mathrm{W}}{3\ \mathrm{V}}=0.4\ \mathrm{A}$。
并联电路中干路电流等于各支路电流之和，因此通过电阻$\mathrm{R}$的电流：
$I_R=I_\mathrm{总}-I_\mathrm{L}=0.6\ \mathrm{A}-0.4\ \mathrm{A}=0.2\ \mathrm{A}$。
并联电路中各支路两端电压相等，故$U_R=U=3\ \mathrm{V}$。
根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，可得电阻$\mathrm{R}$的阻值：
$R=\frac{U_R}{I_R}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=15\ \Omega$。
【答案】
(1) $1.8\ \mathrm{W}$；(2) $15\ \Omega$
【知识点】
并联电路特点、电功率计算、欧姆定律
【点评】
本题为基础电路计算题，考查并联电路的电流、电压规律，以及电功率、欧姆定律的应用，解题关键是先明确电路连接方式，利用灯泡正常发光的条件确定电源电压，再逐步代入公式计算，难度适中。
【难度系数】
0.6
7 科学推理 春节期间，小明帮爸爸安装彩灯，爸爸说：“照明灯具迈进了新的时代。以前，白炽灯还是照明灯具的主力军，人们为延长白炽灯的使用寿命，在楼道里常把两只相同的白炽灯串联起来使用。但这样两只白炽灯发光时的整体亮度，还不如只用其中一只白炽灯时亮。”小明很疑惑，为什么两只白炽灯串联时亮度会变暗呢？请你用所学的知识为小明解惑。
答案
答:两只相同的阻值为R的白炽灯串联使用时,总电阻 $R_\mathrm{总}=R+R=2R$,由 $I=\frac{U}{R}$ 和 $P=UI$ 可知,它们的总功率 $P_\mathrm{总}=\frac{U^2}{R_\mathrm{总}}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{2R}$;当只把其中一只白炽灯接入该电路时,它的实际功率 $P'=\frac{U^2}{R}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{R}$,$P_\mathrm{总}＜P'$,所以两只白炽灯串联起来使用的整体亮度不如只用其中一只白炽灯时亮。
解析
【分析】
要解释两只相同白炽灯串联时亮度更暗，需明确灯泡亮度由实际功率决定，因此要比较两种情况下的实际功率大小。首先利用串联电路电阻规律求出总电阻，再结合电功率公式，在电源电压相同的条件下，分别计算串联时的总功率和单个灯泡的功率，通过比较功率大小即可得出结论。
【解析】
设每只白炽灯的阻值为$ R $，家庭电路电压为$ U=220\ \mathrm{V} $。
1. 两只相同白炽灯串联时，总电阻：$ R_{\mathrm{总}} = R + R = 2R $；
根据电功率公式$ P = \frac{U^2}{R} $，此时总功率：$ P_{\mathrm{总}} = \frac{U^2}{R_{\mathrm{总}}} = \frac{(220\ \mathrm{V})^2}{2R} $。
2. 只接入一只白炽灯时，其实际功率：$ P' = \frac{U^2}{R} = \frac{(220\ \mathrm{V})^2}{R} $。
3. 比较功率大小：$ P_{\mathrm{总}} ＜ P' $，而灯泡亮度由实际功率决定，因此两只白炽灯串联时整体亮度不如只用一只时亮。
【答案】
答:两只相同的阻值为$ R $的白炽灯串联使用时,总电阻 $ R_\mathrm{总}=R+R=2R $,由 $ I=\frac{U}{R} $ 和 $ P=UI $ 可知,它们的总功率 $ P_\mathrm{总}=\frac{U^2}{R_\mathrm{总}}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{2R} $;当只把其中一只白炽灯接入该电路时,它的实际功率 $ P'=\frac{U^2}{R}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{R} $,$ P_\mathrm{总}＜P' $,所以两只白炽灯串联起来使用的整体亮度不如只用其中一只白炽灯时亮。
【知识点】
串联电路的电阻特点、电功率的计算、实际功率与亮度的关系
【点评】
本题结合生活实际场景，考查串联电路规律和电功率公式的应用，核心是理解灯泡亮度由实际功率决定，通过公式推导比较功率大小，注重知识的实际应用，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解释两只相同白炽灯串联时亮度更暗，需明确灯泡亮度由实际功率决定，因此要比较两种情况下的实际功率大小。首先利用串联电路电阻规律求出总电阻，再结合电功率公式，在电源电压相同的条件下，分别计算串联时的总功率和单个灯泡的功率，通过比较功率大小即可得出结论。
【解析】
设每只白炽灯的阻值为$ R $，家庭电路电压为$ U=220\ \mathrm{V} $。
1. 两只相同白炽灯串联时，总电阻：$ R_{\mathrm{总}} = R + R = 2R $；
根据电功率公式$ P = \frac{U^2}{R} $，此时总功率：$ P_{\mathrm{总}} = \frac{U^2}{R_{\mathrm{总}}} = \frac{(220\ \mathrm{V})^2}{2R} $。
2. 只接入一只白炽灯时，其实际功率：$ P' = \frac{U^2}{R} = \frac{(220\ \mathrm{V})^2}{R} $。
3. 比较功率大小：$ P_{\mathrm{总}} ＜ P' $，而灯泡亮度由实际功率决定，因此两只白炽灯串联时整体亮度不如只用一只时亮。
【答案】
答:两只相同的阻值为$ R $的白炽灯串联使用时,总电阻 $ R_\mathrm{总}=R+R=2R $,由 $ I=\frac{U}{R} $ 和 $ P=UI $ 可知,它们的总功率 $ P_\mathrm{总}=\frac{U^2}{R_\mathrm{总}}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{2R} $;当只把其中一只白炽灯接入该电路时,它的实际功率 $ P'=\frac{U^2}{R}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{R} $,$ P_\mathrm{总}＜P' $,所以两只白炽灯串联起来使用的整体亮度不如只用其中一只白炽灯时亮。
【知识点】
串联电路的电阻特点、电功率的计算、实际功率与亮度的关系
【点评】
本题结合生活实际场景，考查串联电路规律和电功率公式的应用，核心是理解灯泡亮度由实际功率决定，通过公式推导比较功率大小，注重知识的实际应用，难度适中。
【难度系数】
0.6
