1.[北京期中]下列关于电能、电功和电功率的说法,
正确的是
(
A.用电器消耗的电能越多,电功率越大
B.通过用电器的电流越大,电流做的功越多
C.用电器工作时的电功率越大,电流做功越快
D.电流做功是把其他形式的能转化为电能的
过程
正确的是
(
C
)A.用电器消耗的电能越多,电功率越大
B.通过用电器的电流越大,电流做的功越多
C.用电器工作时的电功率越大,电流做功越快
D.电流做功是把其他形式的能转化为电能的
过程
答案
1.C
解析
【分析】
本题考查电能、电功、电功率的概念辨析,解题思路是:结合各物理量的定义、公式,逐一分析每个选项,判断其正误。首先明确核心知识点:电功率是表示电流做功快慢的物理量,公式为$ P=\frac{W}{t} $;电功是电流做的功,公式为$ W=UIt $;电流做功的本质是电能转化为其他形式的能。据此分析选项:
选项A:电功率由电能和时间共同决定,仅电能多未说明时间,无法确定电功率大小;
选项B:电功由电压、电流、时间共同决定,仅电流大未说明电压和时间,无法确定做功多少;
选项C:电功率的物理意义就是表示电流做功的快慢;
选项D:电流做功是电能转化为其他形式能的过程,而非反向转化。
【解析】
要判断各选项的正误,需结合相关物理量的概念及公式分析:
1. 选项A:根据电功率公式$ P=\frac{W}{t} $,电功率大小由消耗的电能$ W $和时间$ t $共同决定。若用电器消耗的电能多,但工作时间很长,其电功率不一定大,因此A错误。
2. 选项B:根据电功公式$ W=UIt $,电流做的功(电功)由电压$ U $、电流$ I $、通电时间$ t $共同决定。仅电流大,若电压很小或通电时间很短,电流做的功不一定多,因此B错误。
3. 选项C:电功率的物理意义是表示电流做功的快慢,所以用电器工作时的电功率越大,电流做功越快,因此C正确。
4. 选项D:电流做功的过程是将电能转化为其他形式能的过程(例如电动机将电能转化为机械能),并非将其他形式的能转化为电能,因此D错误。
【答案】C
【知识点】电能、电功、电功率
【点评】本题属于初中电学基础概念题,考查对电能、电功、电功率的定义及关系的理解,需准确区分各物理量的决定因素和物理意义,避免概念混淆,难度较低。
【难度系数】0.7
本题考查电能、电功、电功率的概念辨析,解题思路是:结合各物理量的定义、公式,逐一分析每个选项,判断其正误。首先明确核心知识点:电功率是表示电流做功快慢的物理量,公式为$ P=\frac{W}{t} $;电功是电流做的功,公式为$ W=UIt $;电流做功的本质是电能转化为其他形式的能。据此分析选项:
选项A:电功率由电能和时间共同决定,仅电能多未说明时间,无法确定电功率大小;
选项B:电功由电压、电流、时间共同决定,仅电流大未说明电压和时间,无法确定做功多少;
选项C:电功率的物理意义就是表示电流做功的快慢;
选项D:电流做功是电能转化为其他形式能的过程,而非反向转化。
【解析】
要判断各选项的正误,需结合相关物理量的概念及公式分析:
1. 选项A:根据电功率公式$ P=\frac{W}{t} $,电功率大小由消耗的电能$ W $和时间$ t $共同决定。若用电器消耗的电能多,但工作时间很长,其电功率不一定大,因此A错误。
2. 选项B:根据电功公式$ W=UIt $,电流做的功(电功)由电压$ U $、电流$ I $、通电时间$ t $共同决定。仅电流大,若电压很小或通电时间很短,电流做的功不一定多,因此B错误。
3. 选项C:电功率的物理意义是表示电流做功的快慢,所以用电器工作时的电功率越大,电流做功越快,因此C正确。
4. 选项D:电流做功的过程是将电能转化为其他形式能的过程(例如电动机将电能转化为机械能),并非将其他形式的能转化为电能,因此D错误。
【答案】C
【知识点】电能、电功、电功率
【点评】本题属于初中电学基础概念题,考查对电能、电功、电功率的定义及关系的理解,需准确区分各物理量的决定因素和物理意义,避免概念混淆,难度较低。
【难度系数】0.7
2.[南阳期末] 下列家用电器中,正常单独工作1 h,耗电接近1 kW·h的是 (
A.电视机
B.电冰箱
C.空调
D.台灯
C
)A.电视机
B.电冰箱
C.空调
D.台灯
答案
2.C
解析
【分析】
要解决本题,需先根据电功公式计算出耗电1kW·h时用电器的额定功率,再结合常见家用电器的额定功率进行判断。首先回忆电功公式$W=Pt$,变形可得额定功率$P=\frac{W}{t}$,代入题目中$W=1kW·h$、$t=1h$,算出所需用电器的额定功率,再对比各选项电器的实际功率即可得出答案。
【解析】
根据电功公式$W=Pt$,当用电器正常工作时间$t=1h$,消耗电能$W=1kW·h$时,其额定功率为:
$P=\frac{W}{t}=\frac{1kW·h}{1h}=1kW=1000W$。
对各选项分析:
A. 电视机额定功率约为100~200W,远小于1000W,不符合要求;
B. 电冰箱额定功率约为100~200W,不符合要求;
C. 空调额定功率约为1000W,符合要求;
D. 台灯额定功率约为几瓦到几十瓦,不符合要求。
综上,答案为C。
【答案】
C
【知识点】
电功与电功率的关系、常见家用电器的额定功率
【点评】
本题结合生活实际考查电功公式的应用,核心是掌握常见家用电器的额定功率,属于基础应用类题目,难度不大。
【难度系数】
0.7
要解决本题,需先根据电功公式计算出耗电1kW·h时用电器的额定功率,再结合常见家用电器的额定功率进行判断。首先回忆电功公式$W=Pt$,变形可得额定功率$P=\frac{W}{t}$,代入题目中$W=1kW·h$、$t=1h$,算出所需用电器的额定功率,再对比各选项电器的实际功率即可得出答案。
【解析】
根据电功公式$W=Pt$,当用电器正常工作时间$t=1h$,消耗电能$W=1kW·h$时,其额定功率为:
$P=\frac{W}{t}=\frac{1kW·h}{1h}=1kW=1000W$。
对各选项分析:
A. 电视机额定功率约为100~200W,远小于1000W,不符合要求;
B. 电冰箱额定功率约为100~200W,不符合要求;
C. 空调额定功率约为1000W,符合要求;
D. 台灯额定功率约为几瓦到几十瓦,不符合要求。
综上,答案为C。
【答案】
C
【知识点】
电功与电功率的关系、常见家用电器的额定功率
【点评】
本题结合生活实际考查电功公式的应用,核心是掌握常见家用电器的额定功率,属于基础应用类题目,难度不大。
【难度系数】
0.7
3.[自贡月考改编] 1 kW·h的电能可以使一盏电功率为40 W的日光灯在220 V的电压下正常工作
(
A.40 h
B.25 h
C.0.4 h
D.0.25 h
(
B
)A.40 h
B.25 h
C.0.4 h
D.0.25 h
答案
3.B
解析
【分析】
本题考查电能、电功率与工作时间的计算,解题思路为:先明确已知的电能和电功率,计算时需统一单位(将电功率单位换算为kW,匹配电能单位kW·h),再利用电功公式变形求出工作时间,最后对应选项得出答案。
【解析】
解:已知电能$ W = 1\ \mathrm{kW·h} $,日光灯的额定功率$ P = 40\ \mathrm{W} = 0.04\ \mathrm{kW} $。根据电功公式$ W = Pt $,变形可得工作时间$ t = \frac{W}{P} $,代入数值计算:$ t = \frac{1\ \mathrm{kW·h}}{0.04\ \mathrm{kW}} = 25\ \mathrm{h} $,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
电功与电功率的关系,单位换算
【点评】
本题是电学基础计算题,核心是掌握电功、电功率和时间的关系,易错点为单位未统一,整体难度较低,适合巩固基础。
【难度系数】
0.8
本题考查电能、电功率与工作时间的计算,解题思路为:先明确已知的电能和电功率,计算时需统一单位(将电功率单位换算为kW,匹配电能单位kW·h),再利用电功公式变形求出工作时间,最后对应选项得出答案。
【解析】
解:已知电能$ W = 1\ \mathrm{kW·h} $,日光灯的额定功率$ P = 40\ \mathrm{W} = 0.04\ \mathrm{kW} $。根据电功公式$ W = Pt $,变形可得工作时间$ t = \frac{W}{P} $,代入数值计算:$ t = \frac{1\ \mathrm{kW·h}}{0.04\ \mathrm{kW}} = 25\ \mathrm{h} $,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
电功与电功率的关系,单位换算
【点评】
本题是电学基础计算题,核心是掌握电功、电功率和时间的关系,易错点为单位未统一,整体难度较低,适合巩固基础。
【难度系数】
0.8
4.[盐城中考]在“对家庭用电的调查研究”综合实践活动中,小明发现家中电能表表盘如图所示,该电能表的示数为

326.6
kW·h,他家同时工作的用电器总功率不能超过4 400
W。小明想测家中电水壶的功率,只让电水壶在电路中工作,当指示灯闪烁了48次,用时1 min,则该电水壶的功率为1 800
W。答案
4. 326.6;4 400;1 800
解析
【分析】
本题围绕电能表的相关计算展开,分三步思考:①读取电能表示数时,注意最后一位是小数位,单位为kW·h;②计算同时工作用电器的最大总功率,需利用电能表的额定电压和允许通过的最大电流,结合电功率公式计算;③计算电水壶功率时,根据电能表的脉冲参数,先求出闪烁对应消耗的电能,再结合工作时间,利用功率公式计算。
【解析】
1. 电能表的示数:电能表读数时,最后一位是小数位,单位为kW·h,由图可知电能表的示数为326.6 kW·h;
2. 同时工作用电器的最大总功率:电能表参数“220V 10(20)A”中,20A是允许通过的最大电流,根据电功率公式$P=UI$,可得总功率最大值$P_{总}=220V×20A=4400W$;
3. 电水壶的功率:电能表参数“1600 imp/(kW·h)”表示每消耗$1kW·h$的电能,指示灯闪烁1600次,因此闪烁48次消耗的电能$W=\frac{48}{1600}kW·h=0.03kW·h$,工作时间$t=1min=\frac{1}{60}h$,根据功率公式$P=\frac{W}{t}$,可得电水壶的功率$P=\frac{0.03kW·h}{\frac{1}{60}h}=1.8kW=1800W$。
【答案】
326.6;4400;1800
【知识点】
电能表读数、电功率计算、电能计算
【点评】
本题是电能表相关的基础计算题,需掌握电能表各参数的物理意义,熟练运用电功率、电能的计算公式,属于对基础知识点的常规考查。
【难度系数】
0.6
本题围绕电能表的相关计算展开,分三步思考:①读取电能表示数时,注意最后一位是小数位,单位为kW·h;②计算同时工作用电器的最大总功率,需利用电能表的额定电压和允许通过的最大电流,结合电功率公式计算;③计算电水壶功率时,根据电能表的脉冲参数,先求出闪烁对应消耗的电能,再结合工作时间,利用功率公式计算。
【解析】
1. 电能表的示数:电能表读数时,最后一位是小数位,单位为kW·h,由图可知电能表的示数为326.6 kW·h;
2. 同时工作用电器的最大总功率:电能表参数“220V 10(20)A”中,20A是允许通过的最大电流,根据电功率公式$P=UI$,可得总功率最大值$P_{总}=220V×20A=4400W$;
3. 电水壶的功率:电能表参数“1600 imp/(kW·h)”表示每消耗$1kW·h$的电能,指示灯闪烁1600次,因此闪烁48次消耗的电能$W=\frac{48}{1600}kW·h=0.03kW·h$,工作时间$t=1min=\frac{1}{60}h$,根据功率公式$P=\frac{W}{t}$,可得电水壶的功率$P=\frac{0.03kW·h}{\frac{1}{60}h}=1.8kW=1800W$。
【答案】
326.6;4400;1800
【知识点】
电能表读数、电功率计算、电能计算
【点评】
本题是电能表相关的基础计算题,需掌握电能表各参数的物理意义,熟练运用电功率、电能的计算公式,属于对基础知识点的常规考查。
【难度系数】
0.6
5.[北京模拟改编] 在如图所示的电路中,电源两端的电压为12 V且保持不变,$R_1$为阻值是20 Ω的定值电阻。当开关S闭合后,电流表的示数为0.2 A。定值电阻$R_1$的功率为

0.8
W;通电1 min电阻$R_2$消耗的电能为96
J。答案
5. 0.8;96 【点拨】由欧姆定律可得,定值电阻$R_1$两端的电压$U_1=IR_1=0.2\ \mathrm{A}×20\ \Omega=4\ \mathrm{V}$,定值电阻$R_1$的功率$P_1=U_1I=4\ \mathrm{V}×0.2\ \mathrm{A}=0.8\ \mathrm{W}$;$R_2$两端的电压$U_2=U-U_1=12\ \mathrm{V}-4\ \mathrm{V}=8\ \mathrm{V}$,通电1 min电阻$R_2$消耗的电能$W_2=U_2It=8\ \mathrm{V}×0.2\ \mathrm{A}×60\ \mathrm{s}=96\ \mathrm{J}$。
解析
【分析】首先明确电路为R₁与R₂串联,电流表测串联电路的电流,串联电路电流处处相等,故电路电流I=0.2A。计算R₁的功率需先由欧姆定律求出R₁两端电压,再用功率公式计算;计算R₂消耗的电能需先求出R₂两端电压(总电压减去R₁两端电压),再结合电流和时间,用电能公式计算,注意时间单位需转换为秒。
【解析】解:由电路图可知,R₁与R₂串联,电流表测电路中的电流,串联电路中电流处处相等,即I=I₁=I₂=0.2A。
1. 计算定值电阻R₁的功率:
根据欧姆定律,R₁两端的电压:$U_1=IR_1=0.2\ \mathrm{A}×20\ \Omega=4\ \mathrm{V}$;
定值电阻R₁的功率:$P_1=U_1I=4\ \mathrm{V}×0.2\ \mathrm{A}=0.8\ \mathrm{W}$。
2. 计算通电1 min电阻R₂消耗的电能:
串联电路总电压等于各部分电压之和,故R₂两端的电压:$U_2=U-U_1=12\ \mathrm{V}-4\ \mathrm{V}=8\ \mathrm{V}$;
通电时间$t=1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s}$,电阻R₂消耗的电能:$W_2=U_2It=8\ \mathrm{V}×0.2\ \mathrm{A}×60\ \mathrm{s}=96\ \mathrm{J}$。
【答案】0.8;96
【知识点】串联电路特点、欧姆定律、电能计算
【点评】本题是串联电路的基础计算题,考查电学基本公式的应用,需注意单位换算,属于电学基础题型,难度适中。
【难度系数】0.7
【解析】解:由电路图可知,R₁与R₂串联,电流表测电路中的电流,串联电路中电流处处相等,即I=I₁=I₂=0.2A。
1. 计算定值电阻R₁的功率:
根据欧姆定律,R₁两端的电压:$U_1=IR_1=0.2\ \mathrm{A}×20\ \Omega=4\ \mathrm{V}$;
定值电阻R₁的功率:$P_1=U_1I=4\ \mathrm{V}×0.2\ \mathrm{A}=0.8\ \mathrm{W}$。
2. 计算通电1 min电阻R₂消耗的电能:
串联电路总电压等于各部分电压之和,故R₂两端的电压:$U_2=U-U_1=12\ \mathrm{V}-4\ \mathrm{V}=8\ \mathrm{V}$;
通电时间$t=1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s}$,电阻R₂消耗的电能:$W_2=U_2It=8\ \mathrm{V}×0.2\ \mathrm{A}×60\ \mathrm{s}=96\ \mathrm{J}$。
【答案】0.8;96
【知识点】串联电路特点、欧姆定律、电能计算
【点评】本题是串联电路的基础计算题,考查电学基本公式的应用,需注意单位换算,属于电学基础题型,难度适中。
【难度系数】0.7
6. 在如图甲所示的电路中,电源电压不变,电阻$R_1$的阻值为50 Ω。闭合开关S,两个电阻均有电流通过,两只电流表指针偏转角度相同,如图乙所示,则电流表$A_1$的示数为

0.3
A,电源电压为15
V,此时电阻$R_2$的电功率为18
W。答案
6. 0.3;15;18 【点拨】由图甲可知,$R_1$与$R_2$并联,电流表$\mathrm{A_1}$测$R_1$支路的电流,电流表$\mathrm{A_2}$测干路电流。因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两只电流表指针偏转角度相同,则电流表$\mathrm{A_2}$量程为$0∼3\ \mathrm{A}$,分度值为$0.1\ \mathrm{A}$;电流表$\mathrm{A_1}$量程为$0∼0.6\ \mathrm{A}$,分度值为$0.02\ \mathrm{A}$;由图乙知,电流表$\mathrm{A_1}$示数$I_1=0.3\ \mathrm{A}$,电流表$\mathrm{A_2}$示数$I=1.5\ \mathrm{A}$。电源电压$U=I_1R_1=0.3\ \mathrm{A}×50\ \Omega=15\ \mathrm{V}$,通过$R_2$的电流$I_2=I-I_1=1.5\ \mathrm{A}-0.3\ \mathrm{A}=1.2\ \mathrm{A}$,$R_2$的电功率$P_2=UI_2=15\ \mathrm{V}×1.2\ \mathrm{A}=18\ \mathrm{W}$。
解析
【分析】首先分析电路连接:图甲中$R_1$与$R_2$并联,电流表$\mathrm{A_1}$测$R_1$支路电流,$\mathrm{A_2}$测干路电流。根据并联电路电流规律,干路电流大于支路电流,结合两表指针偏转角度相同,可判断两表量程不同:干路电流表$\mathrm{A_2}$用$0∼3\ \mathrm{A}$量程,支路电流表$\mathrm{A_1}$用$0∼0.6\ \mathrm{A}$量程(大量程读数为小量程的5倍)。后续通过电流表读数、欧姆定律、并联电路电流规律和电功率公式逐步计算所需物理量。
【解析】
1. 电流表读数:
并联电路干路电流$I > I_1$,两表指针偏转角度相同,故$\mathrm{A_1}$量程为$0∼0.6\ \mathrm{A}$,分度值$0.02\ \mathrm{A}$,示数$I_1=0.3\ \mathrm{A}$;$\mathrm{A_2}$量程为$0∼3\ \mathrm{A}$,分度值$0.1\ \mathrm{A}$,示数$I=1.5\ \mathrm{A}$。
2. 计算电源电压:
并联电路各支路电压等于电源电压,由欧姆定律得:
$U = I_1R_1 = 0.3\ \mathrm{A} × 50\ \Omega = 15\ \mathrm{V}$。
3. 计算$R_2$的电功率:
通过$R_2$的电流$I_2 = I - I_1 = 1.5\ \mathrm{A} - 0.3\ \mathrm{A} = 1.2\ \mathrm{A}$,
$R_2$的电功率:$P_2 = UI_2 = 15\ \mathrm{V} × 1.2\ \mathrm{A} = 18\ \mathrm{W}$。
【答案】0.3;15;18
【知识点】并联电路电流规律、欧姆定律、电功率计算
【点评】本题为并联电路综合题,核心是根据并联电流规律和电流表指针偏转判断量程,易错点为量程的区分,需明确大量程读数是对应小量程的5倍,整体考查基础公式的应用。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 电流表读数:
并联电路干路电流$I > I_1$,两表指针偏转角度相同,故$\mathrm{A_1}$量程为$0∼0.6\ \mathrm{A}$,分度值$0.02\ \mathrm{A}$,示数$I_1=0.3\ \mathrm{A}$;$\mathrm{A_2}$量程为$0∼3\ \mathrm{A}$,分度值$0.1\ \mathrm{A}$,示数$I=1.5\ \mathrm{A}$。
2. 计算电源电压:
并联电路各支路电压等于电源电压,由欧姆定律得:
$U = I_1R_1 = 0.3\ \mathrm{A} × 50\ \Omega = 15\ \mathrm{V}$。
3. 计算$R_2$的电功率:
通过$R_2$的电流$I_2 = I - I_1 = 1.5\ \mathrm{A} - 0.3\ \mathrm{A} = 1.2\ \mathrm{A}$,
$R_2$的电功率:$P_2 = UI_2 = 15\ \mathrm{V} × 1.2\ \mathrm{A} = 18\ \mathrm{W}$。
【答案】0.3;15;18
【知识点】并联电路电流规律、欧姆定律、电功率计算
【点评】本题为并联电路综合题,核心是根据并联电流规律和电流表指针偏转判断量程,易错点为量程的区分,需明确大量程读数是对应小量程的5倍,整体考查基础公式的应用。
【难度系数】0.5
7.(日常生活[重庆期末]手机亏电时,可通过开启“低电量模式”来延长使用时间。“低电量模式”开启后,可以(
A.增大手机的电功率
B.减小手机的电功率
C.增加手机消耗的电能
D.减小手机消耗的电能
B
)A.增大手机的电功率
B.减小手机的电功率
C.增加手机消耗的电能
D.减小手机消耗的电能
答案
7.B
解析
【分析】
要解决这道题,需明确电功率与电能的关系:电能公式为$ W = Pt $($ W $是电能,$ P $是电功率,$ t $是时间)。开启“低电量模式”的目的是延长手机使用时间,在手机电池储存的总电能$ W $一定时,要延长使用时间$ t $,需减小电功率$ P $,让电能消耗更慢。据此分析选项:A选项增大功率会加快电能消耗,缩短时间;B选项减小功率符合延长时间的目的;C、D选项,手机电池总电能固定,低电量模式不会改变总消耗的电能,仅延长使用时间。
【解析】
根据电能公式$ W = Pt $,当手机电池总电能$ W $一定时,电功率$ P $越小,使用时间$ t $越长。开启“低电量模式”是为了延长使用时间,因此需减小手机的电功率:
选项A:增大电功率会加快电能消耗,缩短使用时间,不符合要求,排除;
选项B:减小电功率可延长使用时间,符合“低电量模式”的作用,正确;
选项C、D:手机电池总电能固定,低电量模式不会改变手机消耗的总电能,只是通过降低功率延长使用时间,故C、D错误。
【答案】
B
【知识点】
电功率、电能
【点评】
本题结合日常生活中的手机低电量模式,考查电功率与电能的关系,将物理知识与生活实际紧密结合,注重基础知识的应用,难度较低。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需明确电功率与电能的关系:电能公式为$ W = Pt $($ W $是电能,$ P $是电功率,$ t $是时间)。开启“低电量模式”的目的是延长手机使用时间,在手机电池储存的总电能$ W $一定时,要延长使用时间$ t $,需减小电功率$ P $,让电能消耗更慢。据此分析选项:A选项增大功率会加快电能消耗,缩短时间;B选项减小功率符合延长时间的目的;C、D选项,手机电池总电能固定,低电量模式不会改变总消耗的电能,仅延长使用时间。
【解析】
根据电能公式$ W = Pt $,当手机电池总电能$ W $一定时,电功率$ P $越小,使用时间$ t $越长。开启“低电量模式”是为了延长使用时间,因此需减小手机的电功率:
选项A:增大电功率会加快电能消耗,缩短使用时间,不符合要求,排除;
选项B:减小电功率可延长使用时间,符合“低电量模式”的作用,正确;
选项C、D:手机电池总电能固定,低电量模式不会改变手机消耗的总电能,只是通过降低功率延长使用时间,故C、D错误。
【答案】
B
【知识点】
电功率、电能
【点评】
本题结合日常生活中的手机低电量模式,考查电功率与电能的关系,将物理知识与生活实际紧密结合,注重基础知识的应用,难度较低。
【难度系数】
0.7
8.[莆田期末改编]如图所示的是一个灯泡L和一个定值电阻R的I-U图像,下列分析正确的是(

A.甲的阻值为 $30\ \Omega$
B.甲为灯泡L的图像
C.将L和R并联在6 V的电源两端,$P_{L}:P_{R}=1:2$
D.将L和R串联在6 V的电源两端,L的功率为0.24 W
D
)A.甲的阻值为 $30\ \Omega$
B.甲为灯泡L的图像
C.将L和R并联在6 V的电源两端,$P_{L}:P_{R}=1:2$
D.将L和R串联在6 V的电源两端,L的功率为0.24 W
答案
8.D 【点拨】通过定值电阻的电流与其两端电压成正比,所以定值电阻R的I-U关系图像是一条直线,所以甲表示电阻R的I-U关系图像,乙是灯泡L的I-U关系图像,故B错误;根据欧姆定律可知,甲的阻值$R=\frac{U_R}{I_R}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.25\ \mathrm{A}}=24\ \Omega$,故A错误;将L和R并联在6 V的电源两端,则定值电阻R与灯泡L两端电压均为6 V,由图像知,定值电阻R中流过的电流为0.25 A,灯泡L中流过的电流为0.5 A,根据$P=UI$可知,$P_L:P_R=UI_L:UI_R=I_L:I_R=0.5\ \mathrm{A}:0.25\ \mathrm{A}=2:1$,故C错误;若将L和R串联在6 V的电源两端,结合串联电路的电流、电压规律,通过分析图像可知,此时灯泡两端电压为1.2 V,定值电阻R两端电压为4.8 V,电路中电流为0.2 A,L的功率$P_L'=U_L'I_L'=1.2\ \mathrm{V}×0.2\ \mathrm{A}=0.24\ \mathrm{W}$,故D正确。故选D。
解析
【分析】
首先,定值电阻的阻值不变,其I-U图像为过原点的直线(电流与电压成正比);灯泡的电阻随温度变化,I-U图像为曲线,据此先判断甲、乙对应的元件。再结合串并联电路规律,逐一分析选项:A选项需计算甲的阻值,B选项判断元件类型,C选项计算并联时的功率比,D选项计算串联时灯泡的功率,通过读取图像数据结合公式判断各选项对错。
【解析】
1. 判断元件类型:定值电阻的电流与电压成正比,I-U图像是直线,因此甲是定值电阻R的图像,乙是灯泡L的图像,故B错误。
2. 计算甲的阻值:从图像取点,当$U=6\ \mathrm{V}$时,甲对应的电流$I=0.25\ \mathrm{A}$,根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.25\ \mathrm{A}}=24\ \Omega$,故A错误。
3. 分析并联情况:将L和R并联在6V电源两端,两者电压均为6V。由图像知,此时灯泡L的电流$I_L=0.5\ \mathrm{A}$,定值电阻R的电流$I_R=0.25\ \mathrm{A}$。根据$P=UI$,功率比$P_L:P_R=(U I_L):(U I_R)=I_L:I_R=0.5\ \mathrm{A}:0.25\ \mathrm{A}=2:1$,故C错误。
4. 分析串联情况:将L和R串联在6V电源两端,串联电路电流处处相等,总电压等于各部分电压之和。观察图像,当电流$I=0.2\ \mathrm{A}$时,灯泡L的电压$U_L=1.2\ \mathrm{V}$,定值电阻R的电压$U_R=4.8\ \mathrm{V}$,满足$U_L+U_R=6\ \mathrm{V}$。此时灯泡的功率$P_L=U_L I=1.2\ \mathrm{V}×0.2\ \mathrm{A}=0.24\ \mathrm{W}$,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律、电功率、I-U图像
【点评】
本题结合I-U图像考查串并联电路规律、欧姆定律及电功率计算,关键是区分定值电阻与灯泡的图像特点,准确读取图像数据,结合电路规律推导,综合性较强,需细心分析。
【难度系数】
0.5
首先,定值电阻的阻值不变,其I-U图像为过原点的直线(电流与电压成正比);灯泡的电阻随温度变化,I-U图像为曲线,据此先判断甲、乙对应的元件。再结合串并联电路规律,逐一分析选项:A选项需计算甲的阻值,B选项判断元件类型,C选项计算并联时的功率比,D选项计算串联时灯泡的功率,通过读取图像数据结合公式判断各选项对错。
【解析】
1. 判断元件类型:定值电阻的电流与电压成正比,I-U图像是直线,因此甲是定值电阻R的图像,乙是灯泡L的图像,故B错误。
2. 计算甲的阻值:从图像取点,当$U=6\ \mathrm{V}$时,甲对应的电流$I=0.25\ \mathrm{A}$,根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.25\ \mathrm{A}}=24\ \Omega$,故A错误。
3. 分析并联情况:将L和R并联在6V电源两端,两者电压均为6V。由图像知,此时灯泡L的电流$I_L=0.5\ \mathrm{A}$,定值电阻R的电流$I_R=0.25\ \mathrm{A}$。根据$P=UI$,功率比$P_L:P_R=(U I_L):(U I_R)=I_L:I_R=0.5\ \mathrm{A}:0.25\ \mathrm{A}=2:1$,故C错误。
4. 分析串联情况:将L和R串联在6V电源两端,串联电路电流处处相等,总电压等于各部分电压之和。观察图像,当电流$I=0.2\ \mathrm{A}$时,灯泡L的电压$U_L=1.2\ \mathrm{V}$,定值电阻R的电压$U_R=4.8\ \mathrm{V}$,满足$U_L+U_R=6\ \mathrm{V}$。此时灯泡的功率$P_L=U_L I=1.2\ \mathrm{V}×0.2\ \mathrm{A}=0.24\ \mathrm{W}$,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律、电功率、I-U图像
【点评】
本题结合I-U图像考查串并联电路规律、欧姆定律及电功率计算,关键是区分定值电阻与灯泡的图像特点,准确读取图像数据,结合电路规律推导,综合性较强,需细心分析。
【难度系数】
0.5
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