12. 某用电器的电功率为$1.2\ \mathrm{kW}$,表示的物理意义是
1s消耗的电能为1200J
;该用电器工作$1\ \mathrm{min}$所消耗的电能是0.02
$\mathrm{kW}· \mathrm{h}$.答案
$1\ \mathrm{s}$消耗的电能为$1200\ \mathrm{J}$
0.02
0.02
解析
【分析】
首先回忆电功率的物理意义:电功率是表示电流做功快慢的物理量,其定义为单位时间内用电器消耗的电能。对于$1.2\ \mathrm{kW}$的电功率,先换算单位为$1200\ \mathrm{W}$,根据定义可知其物理意义是$1$秒内该用电器消耗的电能为$1200\ \mathrm{J}$。
然后计算工作$1\ \mathrm{min}$消耗的电能,需利用电能计算公式$W=Pt$,注意单位统一,将时间$1\ \mathrm{min}$换算为小时($1\ \mathrm{min}=\frac{1}{60}\ \mathrm{h}$),再代入功率值计算即可得到结果。
【解析】
1. 电功率的物理意义:
电功率是指单位时间内用电器消耗的电能,$1.2\ \mathrm{kW}=1200\ \mathrm{W}$,所以$1.2\ \mathrm{kW}$表示的物理意义是:该用电器$1\ \mathrm{s}$消耗的电能为$1200\ \mathrm{J}$。
2. 计算消耗的电能:
已知$P=1.2\ \mathrm{kW}$,$t=1\ \mathrm{min}=\frac{1}{60}\ \mathrm{h}$,根据电能公式$W=Pt$,可得:
$W=1.2\ \mathrm{kW} × \frac{1}{60}\ \mathrm{h}=0.02\ \mathrm{kW·h}$。
【答案】
$1\ \mathrm{s}$消耗的电能为$1200\ \mathrm{J}$;$0.02$
【知识点】
电功率的物理意义;电能的计算
【点评】
本题为电学基础题型,重点考查电功率的定义和电能的基本计算,解题关键是理解电功率的物理意义,以及计算时注意单位的统一,熟练运用电能公式$W=Pt$即可解决。
【难度系数】
0.8
首先回忆电功率的物理意义:电功率是表示电流做功快慢的物理量,其定义为单位时间内用电器消耗的电能。对于$1.2\ \mathrm{kW}$的电功率,先换算单位为$1200\ \mathrm{W}$,根据定义可知其物理意义是$1$秒内该用电器消耗的电能为$1200\ \mathrm{J}$。
然后计算工作$1\ \mathrm{min}$消耗的电能,需利用电能计算公式$W=Pt$,注意单位统一,将时间$1\ \mathrm{min}$换算为小时($1\ \mathrm{min}=\frac{1}{60}\ \mathrm{h}$),再代入功率值计算即可得到结果。
【解析】
1. 电功率的物理意义:
电功率是指单位时间内用电器消耗的电能,$1.2\ \mathrm{kW}=1200\ \mathrm{W}$,所以$1.2\ \mathrm{kW}$表示的物理意义是:该用电器$1\ \mathrm{s}$消耗的电能为$1200\ \mathrm{J}$。
2. 计算消耗的电能:
已知$P=1.2\ \mathrm{kW}$,$t=1\ \mathrm{min}=\frac{1}{60}\ \mathrm{h}$,根据电能公式$W=Pt$,可得:
$W=1.2\ \mathrm{kW} × \frac{1}{60}\ \mathrm{h}=0.02\ \mathrm{kW·h}$。
【答案】
$1\ \mathrm{s}$消耗的电能为$1200\ \mathrm{J}$;$0.02$
【知识点】
电功率的物理意义;电能的计算
【点评】
本题为电学基础题型,重点考查电功率的定义和电能的基本计算,解题关键是理解电功率的物理意义,以及计算时注意单位的统一,熟练运用电能公式$W=Pt$即可解决。
【难度系数】
0.8
13. 如图所示为小明家使用的电能表,由图可知他家同时可使用的用电器总功率不能超过

4400
$\mathrm{W}$;小明关闭家中其他用电器,只让电水壶烧水,电水壶正常工作,小明观察电能表的铝盘在$1\ \mathrm{min}$内转了$18$圈,则该电水壶的实际功率为1800
$\mathrm{W}$.答案
4400
1800
1800
解析
【分析】
第一问:要计算同时可使用的用电器总功率最大值,需利用电能表参数中的额定电压和最大允许电流,根据公式$P=UI$进行计算。
第二问:首先明确电能表参数“$600\ \mathrm{r/(kW·h)}$”的物理意义,即每消耗$1\ \mathrm{kW·h}$的电能,铝盘转600圈。先算出铝盘转18圈消耗的电能,再结合工作时间,利用公式$P=\frac{W}{t}$计算电水壶的实际功率,注意单位的统一换算。
【解析】
1. 计算同时可使用的用电器总功率最大值:
由电能表参数可知,额定电压$ U=220\ \mathrm{V} $,允许通过的最大电流$ I_{\mathrm{最大}}=20\ \mathrm{A} $,根据电功率公式$ P=UI $,可得总功率最大值:
$ P_{\mathrm{最大}}=UI_{\mathrm{最大}}=220\ \mathrm{V} × 20\ \mathrm{A}=4400\ \mathrm{W} $。
2. 计算电水壶的实际功率:
电能表参数$ 600\ \mathrm{r/(kW·h)} $表示每消耗$ 1\ \mathrm{kW·h} $的电能,电能表铝盘转600圈。
则铝盘转18圈消耗的电能:
$ W=\frac{18}{600}\ \mathrm{kW·h}=0.03\ \mathrm{kW·h} $,
工作时间$ t=1\ \mathrm{min}=\frac{1}{60}\ \mathrm{h} $,
根据公式$ P=\frac{W}{t} $,可得电水壶的实际功率:
$ P=\frac{W}{t}=\frac{0.03\ \mathrm{kW·h}}{\frac{1}{60}\ \mathrm{h}}=1.8\ \mathrm{kW}=1800\ \mathrm{W} $。
【答案】
4400;1800
【知识点】
电能表参数理解;电功率的计算
【点评】
本题考查电能表的应用与电功率的计算,关键是理解电能表各参数的物理意义,熟练运用电功率的相关公式,注意计算过程中单位的统一与换算,属于电学基础题型。
【难度系数】
0.8
第一问:要计算同时可使用的用电器总功率最大值,需利用电能表参数中的额定电压和最大允许电流,根据公式$P=UI$进行计算。
第二问:首先明确电能表参数“$600\ \mathrm{r/(kW·h)}$”的物理意义,即每消耗$1\ \mathrm{kW·h}$的电能,铝盘转600圈。先算出铝盘转18圈消耗的电能,再结合工作时间,利用公式$P=\frac{W}{t}$计算电水壶的实际功率,注意单位的统一换算。
【解析】
1. 计算同时可使用的用电器总功率最大值:
由电能表参数可知,额定电压$ U=220\ \mathrm{V} $,允许通过的最大电流$ I_{\mathrm{最大}}=20\ \mathrm{A} $,根据电功率公式$ P=UI $,可得总功率最大值:
$ P_{\mathrm{最大}}=UI_{\mathrm{最大}}=220\ \mathrm{V} × 20\ \mathrm{A}=4400\ \mathrm{W} $。
2. 计算电水壶的实际功率:
电能表参数$ 600\ \mathrm{r/(kW·h)} $表示每消耗$ 1\ \mathrm{kW·h} $的电能,电能表铝盘转600圈。
则铝盘转18圈消耗的电能:
$ W=\frac{18}{600}\ \mathrm{kW·h}=0.03\ \mathrm{kW·h} $,
工作时间$ t=1\ \mathrm{min}=\frac{1}{60}\ \mathrm{h} $,
根据公式$ P=\frac{W}{t} $,可得电水壶的实际功率:
$ P=\frac{W}{t}=\frac{0.03\ \mathrm{kW·h}}{\frac{1}{60}\ \mathrm{h}}=1.8\ \mathrm{kW}=1800\ \mathrm{W} $。
【答案】
4400;1800
【知识点】
电能表参数理解;电功率的计算
【点评】
本题考查电能表的应用与电功率的计算,关键是理解电能表各参数的物理意义,熟练运用电功率的相关公式,注意计算过程中单位的统一与换算,属于电学基础题型。
【难度系数】
0.8
14. 在如图所示的电路中,电阻$R_0$为$6\ \Omega$,电源电压不变. 把“$6\ \mathrm{V}\ 3\ \mathrm{W}$”的小灯泡接在$AB$间,$CD$间接电流表,闭合开关$S$,小灯泡正常发光,则电源电压为

6
$\mathrm{V}$. 如果把这个小灯泡接在$CD$间,$AB$间接电压表,闭合开关$S$,若灯丝电阻与正常发光时相同,则电压表的示数为2
$\mathrm{V}$.答案
6
2
2
解析
【分析】
首先分析第一种电路状态:小灯泡接在AB间、CD间接电流表时,$R_0$与小灯泡并联,小灯泡正常发光,根据并联电路电压特点,电源电压等于小灯泡的额定电压。
然后分析第二种电路状态:小灯泡接在CD间、AB间接电压表时,$R_0$与小灯泡串联,电压表测$R_0$两端电压。先通过小灯泡的额定参数计算灯丝电阻,再利用串联电路的电阻规律和欧姆定律计算电路电流,最后根据欧姆定律求出$R_0$两端的电压,即电压表的示数。
【解析】
1. 计算电源电压:
当小灯泡接在AB间,CD间接电流表时,$R_0$与小灯泡并联。
因为小灯泡正常发光,其额定电压$U_{\mathrm{额}}=6\ \mathrm{V}$,根据并联电路各支路电压相等且等于电源电压的特点,可得电源电压:
$U=U_{\mathrm{额}}=6\ \mathrm{V}$。
2. 计算电压表的示数:
① 先求小灯泡的灯丝电阻:
由电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$变形可得,$R_L=\frac{U_{\mathrm{额}}^2}{P_{\mathrm{额}}}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{3\ \mathrm{W}}=12\ \Omega$。
② 当小灯泡接在CD间,AB间接电压表时,$R_0$与$R_L$串联,电压表测量$R_0$两端的电压。
串联电路总电阻:$R_{\mathrm{总}}=R_0+R_L=6\ \Omega+12\ \Omega=18\ \Omega$,
电路中的电流:$I=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{18\ \Omega}=\frac{1}{3}\ \mathrm{A}$,
则电压表的示数($R_0$两端的电压):$U_0=IR_0=\frac{1}{3}\ \mathrm{A} × 6\ \Omega=2\ \mathrm{V}$。
【答案】
6;2
【知识点】
并联电路电压规律;串联电路欧姆定律;电功率的计算
【点评】
本题考查串并联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的综合应用,解题关键是准确判断两种情况下的电路连接方式,明确电表的测量对象。
【难度系数】
0.6
首先分析第一种电路状态:小灯泡接在AB间、CD间接电流表时,$R_0$与小灯泡并联,小灯泡正常发光,根据并联电路电压特点,电源电压等于小灯泡的额定电压。
然后分析第二种电路状态:小灯泡接在CD间、AB间接电压表时,$R_0$与小灯泡串联,电压表测$R_0$两端电压。先通过小灯泡的额定参数计算灯丝电阻,再利用串联电路的电阻规律和欧姆定律计算电路电流,最后根据欧姆定律求出$R_0$两端的电压,即电压表的示数。
【解析】
1. 计算电源电压:
当小灯泡接在AB间,CD间接电流表时,$R_0$与小灯泡并联。
因为小灯泡正常发光,其额定电压$U_{\mathrm{额}}=6\ \mathrm{V}$,根据并联电路各支路电压相等且等于电源电压的特点,可得电源电压:
$U=U_{\mathrm{额}}=6\ \mathrm{V}$。
2. 计算电压表的示数:
① 先求小灯泡的灯丝电阻:
由电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$变形可得,$R_L=\frac{U_{\mathrm{额}}^2}{P_{\mathrm{额}}}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{3\ \mathrm{W}}=12\ \Omega$。
② 当小灯泡接在CD间,AB间接电压表时,$R_0$与$R_L$串联,电压表测量$R_0$两端的电压。
串联电路总电阻:$R_{\mathrm{总}}=R_0+R_L=6\ \Omega+12\ \Omega=18\ \Omega$,
电路中的电流:$I=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{18\ \Omega}=\frac{1}{3}\ \mathrm{A}$,
则电压表的示数($R_0$两端的电压):$U_0=IR_0=\frac{1}{3}\ \mathrm{A} × 6\ \Omega=2\ \mathrm{V}$。
【答案】
6;2
【知识点】
并联电路电压规律;串联电路欧姆定律;电功率的计算
【点评】
本题考查串并联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的综合应用,解题关键是准确判断两种情况下的电路连接方式,明确电表的测量对象。
【难度系数】
0.6
15. 接在电路中的两个用电器,电功率大的 (
A.消耗的电能一定多
B.通过的电流一定大
C.电流做功一定快
D.两端的电压一定大
C
)A.消耗的电能一定多
B.通过的电流一定大
C.电流做功一定快
D.两端的电压一定大
答案
C
解析
【分析】
首先明确电功率的物理意义:电功率是表示电流做功快慢的物理量,相关公式有$W=Pt$、$P=UI$等。我们可以结合这些公式和物理意义逐一分析选项:
1. 分析A选项:消耗的电能由电功率和工作时间共同决定,仅电功率大,若工作时间很短,消耗的电能不一定多;
2. 分析B选项:根据$P=UI$可得$I=\frac{P}{U}$,电流大小由电功率和电压共同决定,未知电压时无法确定电流大小;
3. 分析C选项:电功率的物理意义就是反映电流做功的快慢,因此电功率大的用电器电流做功一定快;
4. 分析D选项:根据$P=UI$可得$U=\frac{P}{I}$,电压大小由电功率和电流共同决定,未知电流时无法确定电压大小。
【解析】
选项A:消耗的电能$W=Pt$,电能多少由电功率$P$和工作时间$t$共同决定,仅电功率大,若工作时间极短,消耗的电能不一定多,故A错误;
选项B:由$P=UI$变形得$I=\frac{P}{U}$,通过的电流大小取决于电功率$P$和用电器两端电压$U$,未明确电压关系时,无法判断电流大小,例如串联电路中两用电器电流相同,电功率大的是因为电压大,并非电流大,故B错误;
选项C:电功率的物理意义是表示电流做功的快慢,因此电功率大的用电器,电流做功一定快,故C正确;
选项D:由$P=UI$变形得$U=\frac{P}{I}$,两端电压大小取决于电功率$P$和通过的电流$I$,未明确电流关系时,无法判断电压大小,例如并联电路中两用电器电压相同,电功率大的是因为电流大,并非电压大,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
电功率的物理意义、电功率相关公式
【点评】
本题考查对电功率概念及公式的理解,核心是明确电功率是反映电流做功快慢的物理量,而电能、电流、电压的大小均由多个因素共同决定,需结合公式全面分析,避免仅根据单一因素判断。
【难度系数】
0.7
首先明确电功率的物理意义:电功率是表示电流做功快慢的物理量,相关公式有$W=Pt$、$P=UI$等。我们可以结合这些公式和物理意义逐一分析选项:
1. 分析A选项:消耗的电能由电功率和工作时间共同决定,仅电功率大,若工作时间很短,消耗的电能不一定多;
2. 分析B选项:根据$P=UI$可得$I=\frac{P}{U}$,电流大小由电功率和电压共同决定,未知电压时无法确定电流大小;
3. 分析C选项:电功率的物理意义就是反映电流做功的快慢,因此电功率大的用电器电流做功一定快;
4. 分析D选项:根据$P=UI$可得$U=\frac{P}{I}$,电压大小由电功率和电流共同决定,未知电流时无法确定电压大小。
【解析】
选项A:消耗的电能$W=Pt$,电能多少由电功率$P$和工作时间$t$共同决定,仅电功率大,若工作时间极短,消耗的电能不一定多,故A错误;
选项B:由$P=UI$变形得$I=\frac{P}{U}$,通过的电流大小取决于电功率$P$和用电器两端电压$U$,未明确电压关系时,无法判断电流大小,例如串联电路中两用电器电流相同,电功率大的是因为电压大,并非电流大,故B错误;
选项C:电功率的物理意义是表示电流做功的快慢,因此电功率大的用电器,电流做功一定快,故C正确;
选项D:由$P=UI$变形得$U=\frac{P}{I}$,两端电压大小取决于电功率$P$和通过的电流$I$,未明确电流关系时,无法判断电压大小,例如并联电路中两用电器电压相同,电功率大的是因为电流大,并非电压大,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
电功率的物理意义、电功率相关公式
【点评】
本题考查对电功率概念及公式的理解,核心是明确电功率是反映电流做功快慢的物理量,而电能、电流、电压的大小均由多个因素共同决定,需结合公式全面分析,避免仅根据单一因素判断。
【难度系数】
0.7
16. 如图所示,甲、乙两个小灯泡并联接人电路,甲比乙亮,下列判断错误的是
(
A.$I_{\mathrm{甲}} > I_{\mathrm{乙}}$
B.$U_{\mathrm{甲}} = U_{\mathrm{乙}}$
C.$R_{\mathrm{甲}} > R_{\mathrm{乙}}$
D.$P_{\mathrm{甲}} > P_{\mathrm{乙}}$
(
C
)A.$I_{\mathrm{甲}} > I_{\mathrm{乙}}$
B.$U_{\mathrm{甲}} = U_{\mathrm{乙}}$
C.$R_{\mathrm{甲}} > R_{\mathrm{乙}}$
D.$P_{\mathrm{甲}} > P_{\mathrm{乙}}$
答案
C
解析
【分析】
首先,根据并联电路的基本特点明确各支路电压的关系;其次,灯泡的亮度由实际功率决定,甲比乙亮说明甲的实际功率更大;再结合电功率公式$P=UI$和欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,推导电流、电阻的大小关系,逐一分析选项,找出错误的判断。
【解析】
1. 并联电路的电压规律:并联电路中各支路两端的电压相等,因此$U_{\mathrm{甲}} = U_{\mathrm{乙}}$,选项B正确,不符合题意。
2. 灯泡亮度与实际功率的关系:灯泡的亮度由实际功率决定,甲比乙亮,说明甲的实际功率大于乙的实际功率,即$P_{\mathrm{甲}} > P_{\mathrm{乙}}$,选项D正确,不符合题意。
3. 根据电功率公式$P=UI$,已知$U_{\mathrm{甲}} = U_{\mathrm{乙}}$,$P_{\mathrm{甲}} > P_{\mathrm{乙}}$,可得$I_{\mathrm{甲}} > I_{\mathrm{乙}}$,选项A正确,不符合题意。
4. 根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,变形可得$R=\frac{U}{I}$,由于$U_{\mathrm{甲}} = U_{\mathrm{乙}}$,$I_{\mathrm{甲}} > I_{\mathrm{乙}}$,因此$R_{\mathrm{甲}} < R_{\mathrm{乙}}$,选项C错误,符合题意。
【答案】
C
【知识点】
并联电路电压规律,电功率与亮度的关系,欧姆定律的应用
【点评】
本题考查并联电路特点、电功率和欧姆定律的综合应用,核心是明确灯泡亮度由实际功率决定,结合电路规律和公式推导各物理量的关系,属于基础题型,注重对基础知识的考查。
【难度系数】
0.8
首先,根据并联电路的基本特点明确各支路电压的关系;其次,灯泡的亮度由实际功率决定,甲比乙亮说明甲的实际功率更大;再结合电功率公式$P=UI$和欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,推导电流、电阻的大小关系,逐一分析选项,找出错误的判断。
【解析】
1. 并联电路的电压规律:并联电路中各支路两端的电压相等,因此$U_{\mathrm{甲}} = U_{\mathrm{乙}}$,选项B正确,不符合题意。
2. 灯泡亮度与实际功率的关系:灯泡的亮度由实际功率决定,甲比乙亮,说明甲的实际功率大于乙的实际功率,即$P_{\mathrm{甲}} > P_{\mathrm{乙}}$,选项D正确,不符合题意。
3. 根据电功率公式$P=UI$,已知$U_{\mathrm{甲}} = U_{\mathrm{乙}}$,$P_{\mathrm{甲}} > P_{\mathrm{乙}}$,可得$I_{\mathrm{甲}} > I_{\mathrm{乙}}$,选项A正确,不符合题意。
4. 根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,变形可得$R=\frac{U}{I}$,由于$U_{\mathrm{甲}} = U_{\mathrm{乙}}$,$I_{\mathrm{甲}} > I_{\mathrm{乙}}$,因此$R_{\mathrm{甲}} < R_{\mathrm{乙}}$,选项C错误,符合题意。
【答案】
C
【知识点】
并联电路电压规律,电功率与亮度的关系,欧姆定律的应用
【点评】
本题考查并联电路特点、电功率和欧姆定律的综合应用,核心是明确灯泡亮度由实际功率决定,结合电路规律和公式推导各物理量的关系,属于基础题型,注重对基础知识的考查。
【难度系数】
0.8
17. 在如图所示电路中,电源电压恒定,$R$为滑动变阻器,当向右移动滑动变阻器滑片时 (

A.$V$的示数变大
B.$A_1$的示数不变
C.$V$与$A_2$示数的比值变小
D.电路消耗的总功率减小
D
)A.$V$的示数变大
B.$A_1$的示数不变
C.$V$与$A_2$示数的比值变小
D.电路消耗的总功率减小
答案
D
解析
【分析】
首先判断电路连接方式:滑动变阻器R与灯泡并联,电压表V测量电源电压,电流表A₁测滑动变阻器支路的电流,电流表A₂测干路电流。接下来根据滑片移动方向分析滑动变阻器阻值变化,再结合并联电路特点、欧姆定律、电功率公式逐一分析选项:
1. 电压表测电源电压,电源电压恒定,所以其示数不受滑片移动影响;
2. 滑片右移,滑动变阻器接入电阻变大,根据欧姆定律,其支路电流(A₁示数)会变化;
3. 干路电流等于各支路电流之和,灯泡支路电流不变,滑动变阻器支路电流变小,所以干路电流变小,据此分析V与A₂的比值;
4. 总功率由$P=UI_{总}$分析,结合干路电流变化判断总功率变化。
【解析】
1. 电路结构分析:滑动变阻器$R$与灯泡并联,电压表$V$测电源电压,$A_1$测$R$支路电流,$A_2$测干路电流。
2. 选项A分析:电源电压恒定,电压表$V$测电源电压,因此$V$的示数不变,A错误。
3. 选项B分析:当滑片向右移动,滑动变阻器$R$接入电路的电阻变大,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,$R$两端电压等于电源电压不变,所以通过$R$的电流($A_1$示数)变小,B错误。
4. 选项C分析:$V$的示数不变,灯泡两端电压不变、电阻不变,由欧姆定律可知通过灯泡的电流不变;$R$支路电流变小,根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,干路电流($A_2$示数)变小。则$\frac{V的示数}{A_2的示数}=\frac{U}{I_{干}}$,$U$不变,$I_{干}$变小,所以该比值变大,C错误。
5. 选项D分析:电路总功率$P=UI_{干}$,电源电压$U$不变,$I_{干}$变小,因此电路消耗的总功率减小,D正确。
【答案】
D
【知识点】
并联电路的特点,欧姆定律,电功率计算
【点评】
本题考查并联电路的动态分析,需准确判断电路连接方式与电表测量对象,结合欧姆定律、电功率公式分析物理量变化,重点是理清支路电流变化对干路电流及总功率的影响。
【难度系数】
0.6
首先判断电路连接方式:滑动变阻器R与灯泡并联,电压表V测量电源电压,电流表A₁测滑动变阻器支路的电流,电流表A₂测干路电流。接下来根据滑片移动方向分析滑动变阻器阻值变化,再结合并联电路特点、欧姆定律、电功率公式逐一分析选项:
1. 电压表测电源电压,电源电压恒定,所以其示数不受滑片移动影响;
2. 滑片右移,滑动变阻器接入电阻变大,根据欧姆定律,其支路电流(A₁示数)会变化;
3. 干路电流等于各支路电流之和,灯泡支路电流不变,滑动变阻器支路电流变小,所以干路电流变小,据此分析V与A₂的比值;
4. 总功率由$P=UI_{总}$分析,结合干路电流变化判断总功率变化。
【解析】
1. 电路结构分析:滑动变阻器$R$与灯泡并联,电压表$V$测电源电压,$A_1$测$R$支路电流,$A_2$测干路电流。
2. 选项A分析:电源电压恒定,电压表$V$测电源电压,因此$V$的示数不变,A错误。
3. 选项B分析:当滑片向右移动,滑动变阻器$R$接入电路的电阻变大,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,$R$两端电压等于电源电压不变,所以通过$R$的电流($A_1$示数)变小,B错误。
4. 选项C分析:$V$的示数不变,灯泡两端电压不变、电阻不变,由欧姆定律可知通过灯泡的电流不变;$R$支路电流变小,根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,干路电流($A_2$示数)变小。则$\frac{V的示数}{A_2的示数}=\frac{U}{I_{干}}$,$U$不变,$I_{干}$变小,所以该比值变大,C错误。
5. 选项D分析:电路总功率$P=UI_{干}$,电源电压$U$不变,$I_{干}$变小,因此电路消耗的总功率减小,D正确。
【答案】
D
【知识点】
并联电路的特点,欧姆定律,电功率计算
【点评】
本题考查并联电路的动态分析,需准确判断电路连接方式与电表测量对象,结合欧姆定律、电功率公式分析物理量变化,重点是理清支路电流变化对干路电流及总功率的影响。
【难度系数】
0.6
18. 甲用电器在$5\ \mathrm{min}$内消耗的电能为$1.5 × 10^5\ \mathrm{J}$,乙用电器$1\ \mathrm{h}$内消耗的电能为$0.5\ \mathrm{kW}· \mathrm{h}$. 则甲用电器和乙用电器电功率的大小关系是 (
A.$P_{\mathrm{甲}} > P_{\mathrm{乙}}$
B.$P_{\mathrm{甲}} = P_{\mathrm{乙}}$
C.$P_{\mathrm{甲}} < P_{\mathrm{乙}}$
D.无法比较
B
)A.$P_{\mathrm{甲}} > P_{\mathrm{乙}}$
B.$P_{\mathrm{甲}} = P_{\mathrm{乙}}$
C.$P_{\mathrm{甲}} < P_{\mathrm{乙}}$
D.无法比较
答案
B
解析
【分析】
要比较甲、乙用电器的电功率大小,需依据电功率的定义式$P = \frac{W}{t}$进行计算。解题的关键是统一电能和时间的单位,分别求出甲、乙的电功率后,再对比两者的大小。首先明确甲、乙的电能和时间参数,甲的工作时间为5分钟,消耗电能$1.5×10^5\ \mathrm{J}$;乙的工作时间为1小时,消耗电能$0.5\ \mathrm{kW·h}$,我们可以通过单位换算将两者的物理量单位统一,再代入公式计算。
【解析】
1. 计算甲用电器的电功率:
已知$W_{甲}=1.5×10^5\ \mathrm{J}$,$t_{甲}=5\ \mathrm{min}=5×60\ \mathrm{s}=300\ \mathrm{s}$,根据电功率公式$P = \frac{W}{t}$,可得:
$P_{甲}=\frac{W_{甲}}{t_{甲}}=\frac{1.5×10^5\ \mathrm{J}}{300\ \mathrm{s}}=500\ \mathrm{W}=0.5\ \mathrm{kW}$
2. 计算乙用电器的电功率:
已知$W_{乙}=0.5\ \mathrm{kW·h}$,$t_{乙}=1\ \mathrm{h}$,根据电功率公式$P = \frac{W}{t}$,可得:
$P_{乙}=\frac{W_{乙}}{t_{乙}}=\frac{0.5\ \mathrm{kW·h}}{1\ \mathrm{h}}=0.5\ \mathrm{kW}$
3. 比较电功率大小:
由计算结果可知$P_{甲}=0.5\ \mathrm{kW}$,$P_{乙}=0.5\ \mathrm{kW}$,因此$P_{甲}=P_{乙}$。
【答案】
B
【知识点】
电功率的计算、单位换算
【点评】
本题属于电功率的基础计算类题目,核心是掌握电功率的定义式$P=\frac{W}{t}$,解题时需特别注意物理量单位的统一,这是避免计算错误的关键。
【难度系数】
0.7
要比较甲、乙用电器的电功率大小,需依据电功率的定义式$P = \frac{W}{t}$进行计算。解题的关键是统一电能和时间的单位,分别求出甲、乙的电功率后,再对比两者的大小。首先明确甲、乙的电能和时间参数,甲的工作时间为5分钟,消耗电能$1.5×10^5\ \mathrm{J}$;乙的工作时间为1小时,消耗电能$0.5\ \mathrm{kW·h}$,我们可以通过单位换算将两者的物理量单位统一,再代入公式计算。
【解析】
1. 计算甲用电器的电功率:
已知$W_{甲}=1.5×10^5\ \mathrm{J}$,$t_{甲}=5\ \mathrm{min}=5×60\ \mathrm{s}=300\ \mathrm{s}$,根据电功率公式$P = \frac{W}{t}$,可得:
$P_{甲}=\frac{W_{甲}}{t_{甲}}=\frac{1.5×10^5\ \mathrm{J}}{300\ \mathrm{s}}=500\ \mathrm{W}=0.5\ \mathrm{kW}$
2. 计算乙用电器的电功率:
已知$W_{乙}=0.5\ \mathrm{kW·h}$,$t_{乙}=1\ \mathrm{h}$,根据电功率公式$P = \frac{W}{t}$,可得:
$P_{乙}=\frac{W_{乙}}{t_{乙}}=\frac{0.5\ \mathrm{kW·h}}{1\ \mathrm{h}}=0.5\ \mathrm{kW}$
3. 比较电功率大小:
由计算结果可知$P_{甲}=0.5\ \mathrm{kW}$,$P_{乙}=0.5\ \mathrm{kW}$,因此$P_{甲}=P_{乙}$。
【答案】
B
【知识点】
电功率的计算、单位换算
【点评】
本题属于电功率的基础计算类题目,核心是掌握电功率的定义式$P=\frac{W}{t}$,解题时需特别注意物理量单位的统一,这是避免计算错误的关键。
【难度系数】
0.7
19. 灯泡$L_1$、$L_2$分别标有“$220\ \mathrm{V}\ 100\ \mathrm{W}$”“$220\ \mathrm{V}\ 40\ \mathrm{W}$”的字样,将它们接入$220\ \mathrm{V}$的电路中,则 (
A.$L_1$、$L_2$并联时,$L_1$比$L_2$亮
B.$L_1$、$L_2$并联时,亮度相同
C.$L_1$、$L_2$串联时,$L_1$比$L_2$亮
D.$L_1$、$L_2$串联时,亮度相同
A
)A.$L_1$、$L_2$并联时,$L_1$比$L_2$亮
B.$L_1$、$L_2$并联时,亮度相同
C.$L_1$、$L_2$串联时,$L_1$比$L_2$亮
D.$L_1$、$L_2$串联时,亮度相同
答案
A
解析
【分析】
要判断灯泡的亮度,需明确灯泡的亮度由实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮。接下来分两种连接方式分析:
1. 并联情况:并联电路各支路电压相等,等于电源电压220V,此时两灯泡两端电压均等于额定电压,实际功率等于各自的额定功率,比较额定功率大小即可判断亮度。
2. 串联情况:串联电路电流处处相等,先根据公式$R=\frac{U_{额}^{2}}{P_{额}}$计算两灯泡的电阻,再利用$P=I^{2}R$分析实际功率大小,电阻大的实际功率大,灯泡更亮。
【解析】
1. 计算两灯泡的电阻:
根据公式$P=\frac{U^{2}}{R}$变形得$R=\frac{U_{额}^{2}}{P_{额}}$,
对于$L_1$:$R_1=\frac{(220\ \mathrm{V})^{2}}{100\ \mathrm{W}}=484\ \Omega$,
对于$L_2$:$R_2=\frac{(220\ \mathrm{V})^{2}}{40\ \mathrm{W}}=1210\ \Omega$。
2. 并联时的亮度分析:
两灯泡并联在220V电路中,各支路电压等于电源电压,即$U_1=U_2=220\ \mathrm{V}$,等于两灯泡的额定电压,因此实际功率等于额定功率:$P_{1实}=100\ \mathrm{W}$,$P_{2实}=40\ \mathrm{W}$。
因为$P_{1实}>P_{2实}$,所以$L_1$比$L_2$亮,故A正确,B错误。
3. 串联时的亮度分析:
两灯泡串联在220V电路中,电路电流处处相等,即$I_1=I_2=I$。
根据$P=I^{2}R$,因为$R_2>R_1$,所以$P_{2实}=I^{2}R_2>P_{1实}=I^{2}R_1$,即$L_2$比$L_1$亮,故C、D错误。
【答案】
A
【知识点】
电功率的计算;串并联电路特点;灯泡亮度与实际功率的关系
【点评】
本题核心在于理解灯泡亮度由实际功率决定,结合串并联电路的电压、电流规律,灵活运用电功率公式进行分析计算,是电学基础题型,需熟练掌握相关公式和规律。
【难度系数】
0.7
要判断灯泡的亮度,需明确灯泡的亮度由实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮。接下来分两种连接方式分析:
1. 并联情况:并联电路各支路电压相等,等于电源电压220V,此时两灯泡两端电压均等于额定电压,实际功率等于各自的额定功率,比较额定功率大小即可判断亮度。
2. 串联情况:串联电路电流处处相等,先根据公式$R=\frac{U_{额}^{2}}{P_{额}}$计算两灯泡的电阻,再利用$P=I^{2}R$分析实际功率大小,电阻大的实际功率大,灯泡更亮。
【解析】
1. 计算两灯泡的电阻:
根据公式$P=\frac{U^{2}}{R}$变形得$R=\frac{U_{额}^{2}}{P_{额}}$,
对于$L_1$:$R_1=\frac{(220\ \mathrm{V})^{2}}{100\ \mathrm{W}}=484\ \Omega$,
对于$L_2$:$R_2=\frac{(220\ \mathrm{V})^{2}}{40\ \mathrm{W}}=1210\ \Omega$。
2. 并联时的亮度分析:
两灯泡并联在220V电路中,各支路电压等于电源电压,即$U_1=U_2=220\ \mathrm{V}$,等于两灯泡的额定电压,因此实际功率等于额定功率:$P_{1实}=100\ \mathrm{W}$,$P_{2实}=40\ \mathrm{W}$。
因为$P_{1实}>P_{2实}$,所以$L_1$比$L_2$亮,故A正确,B错误。
3. 串联时的亮度分析:
两灯泡串联在220V电路中,电路电流处处相等,即$I_1=I_2=I$。
根据$P=I^{2}R$,因为$R_2>R_1$,所以$P_{2实}=I^{2}R_2>P_{1实}=I^{2}R_1$,即$L_2$比$L_1$亮,故C、D错误。
【答案】
A
【知识点】
电功率的计算;串并联电路特点;灯泡亮度与实际功率的关系
【点评】
本题核心在于理解灯泡亮度由实际功率决定,结合串并联电路的电压、电流规律,灵活运用电功率公式进行分析计算,是电学基础题型,需熟练掌握相关公式和规律。
【难度系数】
0.7
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