1. 用电器正常工作时的电压叫作
额定电压
,用电器在额定电压下工作时的电功率叫作额定功率
。若实际电压偏低,则用电器的电功率偏低
,不能正常工作。若实际电压偏高,则有可能损坏用电器。答案
1. 额定电压 额定功率 偏低
解析
【分析】
本题考查用电器额定相关的基础概念,解题思路是回忆课本中额定电压、额定功率的定义,结合电功率与电压的关系分析实际电压对用电器功率的影响:首先明确用电器正常工作时的电压的定义,再对应额定电压下的电功率的定义,最后根据电功率公式推导实际电压偏低时用电器功率的变化。
【解析】
1. 用电器正常工作时的电压,根据定义叫作额定电压;
2. 用电器在额定电压下工作时的电功率,根据定义叫作额定功率;
3. 由电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$(用电器电阻$R$不变),若实际电压$U_{实}$低于额定电压$U_{额}$,则实际功率$P_{实}=\frac{U_{实}^2}{R}<\frac{U_{额}^2}{R}=P_{额}$,即实际电功率偏低,用电器不能正常工作。
【答案】
额定电压 额定功率 偏低
【知识点】
额定电压、额定功率、实际功率
【点评】
本题为电学基础概念题,考查对额定相关物理量的定义及实际功率与额定功率关系的理解,属于识记类题目,难度较低。
【难度系数】
0.9
本题考查用电器额定相关的基础概念,解题思路是回忆课本中额定电压、额定功率的定义,结合电功率与电压的关系分析实际电压对用电器功率的影响:首先明确用电器正常工作时的电压的定义,再对应额定电压下的电功率的定义,最后根据电功率公式推导实际电压偏低时用电器功率的变化。
【解析】
1. 用电器正常工作时的电压,根据定义叫作额定电压;
2. 用电器在额定电压下工作时的电功率,根据定义叫作额定功率;
3. 由电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$(用电器电阻$R$不变),若实际电压$U_{实}$低于额定电压$U_{额}$,则实际功率$P_{实}=\frac{U_{实}^2}{R}<\frac{U_{额}^2}{R}=P_{额}$,即实际电功率偏低,用电器不能正常工作。
【答案】
额定电压 额定功率 偏低
【知识点】
额定电压、额定功率、实际功率
【点评】
本题为电学基础概念题,考查对额定相关物理量的定义及实际功率与额定功率关系的理解,属于识记类题目,难度较低。
【难度系数】
0.9
2. 小灯泡的亮度由
实际功率
决定,实际功率
越大,灯越亮。答案
2. 实际功率 实际功率
解析
【分析】
要确定小灯泡亮度的决定因素,需明确额定功率与实际功率的区别:额定功率是灯泡正常工作时的固定功率,而灯泡的亮度由实际工作时的实际功率决定,因为实际功率反映了灯泡单位时间内将电能转化为光能的多少,实际功率越大,相同时间内转化的光能越多,灯就越亮。
【解析】
小灯泡的亮度由实际功率决定,实际功率越大,相同时间内灯泡消耗的电能转化为的光能越多,灯就越亮;额定功率是灯泡正常工作时的功率,不随实际工作状态改变,不能决定亮度。
【答案】
实际功率 实际功率
【知识点】
实际功率;灯泡亮度的决定因素
【点评】
本题为电学基础概念题,核心考察对灯泡亮度决定因素的理解,需区分额定功率与实际功率,属于易掌握的基础知识点。
【难度系数】
0.8
要确定小灯泡亮度的决定因素,需明确额定功率与实际功率的区别:额定功率是灯泡正常工作时的固定功率,而灯泡的亮度由实际工作时的实际功率决定,因为实际功率反映了灯泡单位时间内将电能转化为光能的多少,实际功率越大,相同时间内转化的光能越多,灯就越亮。
【解析】
小灯泡的亮度由实际功率决定,实际功率越大,相同时间内灯泡消耗的电能转化为的光能越多,灯就越亮;额定功率是灯泡正常工作时的功率,不随实际工作状态改变,不能决定亮度。
【答案】
实际功率 实际功率
【知识点】
实际功率;灯泡亮度的决定因素
【点评】
本题为电学基础概念题,核心考察对灯泡亮度决定因素的理解,需区分额定功率与实际功率,属于易掌握的基础知识点。
【难度系数】
0.8
例2 将标有“6 V 6 W”和“3 V 6 W”的$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$两盏灯并联接在电源电压为3 V的电路中,下列说法正确的是(
A.灯$\mathrm{L}_1$两端的电压大于灯$\mathrm{L}_2$两端的电压
B.两盏灯的实际功率相等
C.两盏灯都能正常发光
D.灯$\mathrm{L}_2$比灯$\mathrm{L}_1$亮
解析 并联电路中,各支路两端电压相等,且等于电源电压,即灯$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$两端电压相等,均为3 V,故A错误。用电器的实际电压越大,实际功率越大,即灯$\mathrm{L}_1$的实际功率小于6 W,发光较暗,而灯$\mathrm{L}_2$正常发光,实际功率等于额定功率,为6 W,故B、C错误,D正确。
答案 D
D
)A.灯$\mathrm{L}_1$两端的电压大于灯$\mathrm{L}_2$两端的电压
B.两盏灯的实际功率相等
C.两盏灯都能正常发光
D.灯$\mathrm{L}_2$比灯$\mathrm{L}_1$亮
解析 并联电路中,各支路两端电压相等,且等于电源电压,即灯$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$两端电压相等,均为3 V,故A错误。用电器的实际电压越大,实际功率越大,即灯$\mathrm{L}_1$的实际功率小于6 W,发光较暗,而灯$\mathrm{L}_2$正常发光,实际功率等于额定功率,为6 W,故B、C错误,D正确。
答案 D
答案
D
解析
【分析】首先回忆并联电路的电压规律:并联电路各支路两端电压相等,等于电源电压,据此判断两灯的实际电压;再根据额定电压和额定功率,利用公式$R=\frac{U^2}{P}$计算两灯电阻,结合实际电压计算实际功率;最后根据实际功率决定灯泡亮度,逐一分析选项。
【解析】1. 并联电路电压特点:并联电路中各支路两端电压相等,等于电源电压,因此$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$并联在3V电源上时,两灯两端电压均为3V,故选项A错误。2. 计算两灯电阻:由公式$R=\frac{U^2}{P}$,得$\mathrm{L}_1$的电阻$R_1=\frac{(6\mathrm{V})^2}{6\mathrm{W}}=6\Omega$,$\mathrm{L}_2$的电阻$R_2=\frac{(3\mathrm{V})^2}{6\mathrm{W}}=1.5\Omega$。3. 计算实际功率:$\mathrm{L}_1$的实际功率$P_{1实}=\frac{(3\mathrm{V})^2}{6\Omega}=1.5\mathrm{W}$;$\mathrm{L}_2$的实际电压等于额定电压3V,实际功率等于额定功率6W。4. 分析选项:B选项两灯实际功率分别为1.5W和6W,不相等,错误;C选项只有$\mathrm{L}_2$正常发光,$\mathrm{L}_1$实际电压小于额定电压,不能正常发光,错误;D选项灯泡亮度由实际功率决定,$\mathrm{L}_2$实际功率更大,故$\mathrm{L}_2$更亮,正确。
【答案】D
【知识点】并联电路电压特点、实际功率、电功率计算
【点评】本题考查并联电路规律及实际功率的应用,需结合额定参数分析实际功率,是电学基础题,注重基础知识点的应用。
【难度系数】0.6
【解析】1. 并联电路电压特点:并联电路中各支路两端电压相等,等于电源电压,因此$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$并联在3V电源上时,两灯两端电压均为3V,故选项A错误。2. 计算两灯电阻:由公式$R=\frac{U^2}{P}$,得$\mathrm{L}_1$的电阻$R_1=\frac{(6\mathrm{V})^2}{6\mathrm{W}}=6\Omega$,$\mathrm{L}_2$的电阻$R_2=\frac{(3\mathrm{V})^2}{6\mathrm{W}}=1.5\Omega$。3. 计算实际功率:$\mathrm{L}_1$的实际功率$P_{1实}=\frac{(3\mathrm{V})^2}{6\Omega}=1.5\mathrm{W}$;$\mathrm{L}_2$的实际电压等于额定电压3V,实际功率等于额定功率6W。4. 分析选项:B选项两灯实际功率分别为1.5W和6W,不相等,错误;C选项只有$\mathrm{L}_2$正常发光,$\mathrm{L}_1$实际电压小于额定电压,不能正常发光,错误;D选项灯泡亮度由实际功率决定,$\mathrm{L}_2$实际功率更大,故$\mathrm{L}_2$更亮,正确。
【答案】D
【知识点】并联电路电压特点、实际功率、电功率计算
【点评】本题考查并联电路规律及实际功率的应用,需结合额定参数分析实际功率,是电学基础题,注重基础知识点的应用。
【难度系数】0.6
知识点三 电功率的测量
1. 直接测量:电功率可以使用电力监测仪直接测量。
2. 间接测量:测量用电器两端的电压和通过用电器的电流,由电功率公式
1. 直接测量:电功率可以使用电力监测仪直接测量。
2. 间接测量:测量用电器两端的电压和通过用电器的电流,由电功率公式
P=UI
计算得出。答案
2. P=UI
解析
【分析】本题考查电功率间接测量的相关知识,解题思路为:当无法直接测量电功率时,可通过测量用电器两端的电压和通过用电器的电流,结合电功率的核心公式完成计算,需回忆电学中电功率的相关公式进行解答。
【解析】间接测量电功率时,需测量用电器两端的电压$ U $和通过用电器的电流$ I $,根据电功率的计算公式,可得电功率$ P $与电压$ U $、电流$ I $的关系为$ P=UI $。
【答案】$ P=UI $
【知识点】电功率的测量、电功率公式
【点评】本题属于电学基础知识点考查,侧重对电功率间接测量核心公式的记忆,是学生需掌握的基础内容。
【难度系数】0.9
【解析】间接测量电功率时,需测量用电器两端的电压$ U $和通过用电器的电流$ I $,根据电功率的计算公式,可得电功率$ P $与电压$ U $、电流$ I $的关系为$ P=UI $。
【答案】$ P=UI $
【知识点】电功率的测量、电功率公式
【点评】本题属于电学基础知识点考查,侧重对电功率间接测量核心公式的记忆,是学生需掌握的基础内容。
【难度系数】0.9
例3 为测量标有“2.5 V”字样的小灯泡的额定功率,某同学设计了如图甲所示的电路图。

(1)按照如图甲所示电路图连接好实物元器件后,该同学将滑动变阻器的滑片移至
规律总结
灯泡的亮度由实际功率决定,而实际功率随实际电压的增大而增大,即:
①$U_{实}>U_{额}$,$P_{实}>P_{额}$,灯泡发光较亮或烧坏。
②$U_{实}=U_{额}$,$P_{实}=P_{额}$,灯泡正常发光。
③$U_{实}<U_{额}$,$P_{实}<P_{额}$,灯泡发光较暗或不发光。
规律总结
无论额定电压如何,额定功率如何,同种类型灯泡在没有损坏的情况下,若实际功率相等,则灯泡发光的亮度相同。
(1)当灯泡都正常发光时,额定功率大的灯泡亮。
(2)当灯泡不是正常发光时,若灯泡串联,则由$P=I^2R$知电阻大的灯泡亮;若灯泡并联,则由$P=\frac{U^2}{R}$知电阻小的灯泡亮。
(2)试触开关时,他发现电压表无示数,电流表有示数,小灯泡发光,则电路故障可能是电压表
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,直至
解析(1)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处,即B端。(2)电流表有示数,小灯泡发光,说明电路接通,电压表无示数,可判断电路故障为电压表断路。(3)小灯泡在额定电压下的功率为额定功率,因此应移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端电压为2.5 V,此时电流表读数为0.40 A,则小灯泡的额定功率$P=UI=2.5\ \mathrm{V}×0.40\ \mathrm{A}=1\ \mathrm{W}$。
答案(1)B (2)断路 (3)电压表的示数为2.5 V 0.40 1
方法技巧
鉴别电路故障时,电流表有示数,说明电路是通路;电压表无示数说明电压表断路或被短路,或电路中不与电压表并联的部分存在断路;小灯泡发光,说明电压表没有被短路。
(1)按照如图甲所示电路图连接好实物元器件后,该同学将滑动变阻器的滑片移至
B
端。规律总结
灯泡的亮度由实际功率决定,而实际功率随实际电压的增大而增大,即:
①$U_{实}>U_{额}$,$P_{实}>P_{额}$,灯泡发光较亮或烧坏。
②$U_{实}=U_{额}$,$P_{实}=P_{额}$,灯泡正常发光。
③$U_{实}<U_{额}$,$P_{实}<P_{额}$,灯泡发光较暗或不发光。
规律总结
无论额定电压如何,额定功率如何,同种类型灯泡在没有损坏的情况下,若实际功率相等,则灯泡发光的亮度相同。
(1)当灯泡都正常发光时,额定功率大的灯泡亮。
(2)当灯泡不是正常发光时,若灯泡串联,则由$P=I^2R$知电阻大的灯泡亮;若灯泡并联,则由$P=\frac{U^2}{R}$知电阻小的灯泡亮。
(2)试触开关时,他发现电压表无示数,电流表有示数,小灯泡发光,则电路故障可能是电压表
断路
。(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,直至
电压表的示数为2.5 V
,此时电流表的示数如图乙所示,为0.40
A,则该小灯泡的额定功率为1
W。解析(1)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处,即B端。(2)电流表有示数,小灯泡发光,说明电路接通,电压表无示数,可判断电路故障为电压表断路。(3)小灯泡在额定电压下的功率为额定功率,因此应移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端电压为2.5 V,此时电流表读数为0.40 A,则小灯泡的额定功率$P=UI=2.5\ \mathrm{V}×0.40\ \mathrm{A}=1\ \mathrm{W}$。
答案(1)B (2)断路 (3)电压表的示数为2.5 V 0.40 1
方法技巧
鉴别电路故障时,电流表有示数,说明电路是通路;电压表无示数说明电压表断路或被短路,或电路中不与电压表并联的部分存在断路;小灯泡发光,说明电压表没有被短路。
答案
1. B
2. 断路
3. 电压表的示数为2.5 V 0.40 1
2. 断路
3. 电压表的示数为2.5 V 0.40 1
解析
【分析】
本题为测量小灯泡额定功率的实验题,解题思路:
1. 连接电路后,闭合开关前滑动变阻器需调至最大阻值处以保护电路,需结合滑动变阻器的接线判断最大阻值端;
2. 分析电路故障时,电流表有示数说明电路通路,小灯泡发光说明主电路正常,电压表无示数则考虑电压表自身故障;
3. 测额定功率需让小灯泡在额定电压下工作,即电压表示数为额定电压,再读取电流表示数,利用公式$P=UI$计算额定功率。
【解析】
(1)连接电路后,闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器滑片应置于阻值最大处。由图甲可知,滑动变阻器接入电路的是A到P段,滑片移至B端时接入电阻最大,故填B。
(2)电流表有示数说明电路是通路,小灯泡发光说明主电路正常;电压表无示数,结合主电路正常,可知故障为电压表断路(若电压表短路,小灯泡会被短路,无法发光)。
(3)小灯泡的额定功率是其在额定电压下的功率,因此需移动滑片使电压表示数等于额定电压2.5V;图乙中电流表选用0~0.6A量程,分度值0.02A,示数为0.40A;根据$P=UI$,额定功率$P=2.5\ \mathrm{V}×0.40\ \mathrm{A}=1\ \mathrm{W}$。
【答案】
B;断路;电压表的示数为2.5 V;0.40;1
【知识点】
额定功率、电路故障分析、滑动变阻器的使用
【点评】
本题是测量小灯泡额定功率的基础实验题,涵盖实验操作、故障判断、功率计算等核心知识点,注重实验基本技能的考察,难度适中。
【难度系数】
0.7
本题为测量小灯泡额定功率的实验题,解题思路:
1. 连接电路后,闭合开关前滑动变阻器需调至最大阻值处以保护电路,需结合滑动变阻器的接线判断最大阻值端;
2. 分析电路故障时,电流表有示数说明电路通路,小灯泡发光说明主电路正常,电压表无示数则考虑电压表自身故障;
3. 测额定功率需让小灯泡在额定电压下工作,即电压表示数为额定电压,再读取电流表示数,利用公式$P=UI$计算额定功率。
【解析】
(1)连接电路后,闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器滑片应置于阻值最大处。由图甲可知,滑动变阻器接入电路的是A到P段,滑片移至B端时接入电阻最大,故填B。
(2)电流表有示数说明电路是通路,小灯泡发光说明主电路正常;电压表无示数,结合主电路正常,可知故障为电压表断路(若电压表短路,小灯泡会被短路,无法发光)。
(3)小灯泡的额定功率是其在额定电压下的功率,因此需移动滑片使电压表示数等于额定电压2.5V;图乙中电流表选用0~0.6A量程,分度值0.02A,示数为0.40A;根据$P=UI$,额定功率$P=2.5\ \mathrm{V}×0.40\ \mathrm{A}=1\ \mathrm{W}$。
【答案】
B;断路;电压表的示数为2.5 V;0.40;1
【知识点】
额定功率、电路故障分析、滑动变阻器的使用
【点评】
本题是测量小灯泡额定功率的基础实验题,涵盖实验操作、故障判断、功率计算等核心知识点,注重实验基本技能的考察,难度适中。
【难度系数】
0.7
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