9 若将标有“6 V 6 W”字样的灯泡$\mathrm{L}_1$和“6 V 3 W”字样的灯泡$\mathrm{L}_2$并联接在6 V的电源上,则实际功率较大的灯泡是
L₁
(L₁/L₂),干路中的电流是1.5
A。答案
9. L₁ 1.5
解析
【分析】
首先明确并联电路的核心特点:各支路两端电压相等,等于电源电压。本题中电源电压为6V,恰好等于两灯泡的额定电压,因此两灯泡的实际功率等于各自的额定功率。要判断实际功率大小,只需比较额定功率;计算干路电流时,需先算出各支路电流,再根据并联电路干路电流等于各支路电流之和求解。
【解析】
1. 实际功率判断:两灯泡并联接在6V电源上,根据并联电路电压规律,$U_1=U_2=U=6\mathrm{V}$,等于灯泡的额定电压,因此实际功率等于额定功率。已知$P_{1额}=6\mathrm{W}$,$P_{2额}=3\mathrm{W}$,$6\mathrm{W}>3\mathrm{W}$,故实际功率较大的是$\mathrm{L}_1$。
2. 干路电流计算:根据电功率公式$P=UI$,可得各支路电流:$I_1=\frac{P_{1额}}{U}=\frac{6\mathrm{W}}{6\mathrm{V}}=1\mathrm{A}$,$I_2=\frac{P_{2额}}{U}=\frac{3\mathrm{W}}{6\mathrm{V}}=0.5\mathrm{A}$。根据并联电路电流规律,干路电流$I=I_1+I_2=1\mathrm{A}+0.5\mathrm{A}=1.5\mathrm{A}$。
【答案】
L₁;1.5
【知识点】
并联电路的电流规律、额定功率与实际功率、电功率的计算
【点评】
本题考查并联电路的特点及电功率的基础计算,核心是理解额定电压下实际功率等于额定功率,以及干路电流与支路电流的关系,属于电学基础应用题,难度较低。
【难度系数】
0.8
首先明确并联电路的核心特点:各支路两端电压相等,等于电源电压。本题中电源电压为6V,恰好等于两灯泡的额定电压,因此两灯泡的实际功率等于各自的额定功率。要判断实际功率大小,只需比较额定功率;计算干路电流时,需先算出各支路电流,再根据并联电路干路电流等于各支路电流之和求解。
【解析】
1. 实际功率判断:两灯泡并联接在6V电源上,根据并联电路电压规律,$U_1=U_2=U=6\mathrm{V}$,等于灯泡的额定电压,因此实际功率等于额定功率。已知$P_{1额}=6\mathrm{W}$,$P_{2额}=3\mathrm{W}$,$6\mathrm{W}>3\mathrm{W}$,故实际功率较大的是$\mathrm{L}_1$。
2. 干路电流计算:根据电功率公式$P=UI$,可得各支路电流:$I_1=\frac{P_{1额}}{U}=\frac{6\mathrm{W}}{6\mathrm{V}}=1\mathrm{A}$,$I_2=\frac{P_{2额}}{U}=\frac{3\mathrm{W}}{6\mathrm{V}}=0.5\mathrm{A}$。根据并联电路电流规律,干路电流$I=I_1+I_2=1\mathrm{A}+0.5\mathrm{A}=1.5\mathrm{A}$。
【答案】
L₁;1.5
【知识点】
并联电路的电流规律、额定功率与实际功率、电功率的计算
【点评】
本题考查并联电路的特点及电功率的基础计算,核心是理解额定电压下实际功率等于额定功率,以及干路电流与支路电流的关系,属于电学基础应用题,难度较低。
【难度系数】
0.8
10 小李家的电冰箱铭牌如表所示,观察冰箱从启动到停止工作用了6 min,则该冰箱启动1次耗电

$4.32× 10^4$
J;冰箱24 h启动了50
次,电冰箱具有间歇
(连续/间歇)性工作的特点。答案
10. $4.32× 10^4$ 50 间歇
解析
【分析】
要解决本题,需分三步推导:①利用电能公式计算冰箱启动1次的耗电量,注意功率和时间的单位统一;②结合24h总耗电量,通过除法计算24h内的启动次数;③根据冰箱的工作模式判断其工作特点。
【解析】
1. 计算启动1次的耗电量:
已知冰箱输入功率$ P=120\ \mathrm{W} $,启动时间$ t=6\ \mathrm{min}=6×60\ \mathrm{s}=360\ \mathrm{s} $,根据电能公式$ W=Pt $,可得启动1次耗电:
$ W_1 = Pt = 120\ \mathrm{W} × 360\ \mathrm{s} = 4.32×10^4\ \mathrm{J} $。
2. 计算24h内的启动次数:
冰箱24h总耗电量$ W_{\mathrm{总}}=0.6\ \mathrm{kW·h}=0.6×3.6×10^6\ \mathrm{J}=2.16×10^6\ \mathrm{J} $,则24h内启动次数:
$ n=\frac{W_{\mathrm{总}}}{W_1}=\frac{2.16×10^6\ \mathrm{J}}{4.32×10^4\ \mathrm{J}}=50 $次。
3. 判断工作特点:
冰箱并非持续运行,而是间歇式启动工作,因此具有间歇性工作的特点。
【答案】
$ 4.32×10^4 $;50;间歇
【知识点】
电能计算、电功率应用
【点评】
本题结合电冰箱铭牌的实际数据,考查电能的基础计算和用电器工作特点的判断,关键在于单位的统一和公式的正确应用,属于贴近生活的基础题型。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需分三步推导:①利用电能公式计算冰箱启动1次的耗电量,注意功率和时间的单位统一;②结合24h总耗电量,通过除法计算24h内的启动次数;③根据冰箱的工作模式判断其工作特点。
【解析】
1. 计算启动1次的耗电量:
已知冰箱输入功率$ P=120\ \mathrm{W} $,启动时间$ t=6\ \mathrm{min}=6×60\ \mathrm{s}=360\ \mathrm{s} $,根据电能公式$ W=Pt $,可得启动1次耗电:
$ W_1 = Pt = 120\ \mathrm{W} × 360\ \mathrm{s} = 4.32×10^4\ \mathrm{J} $。
2. 计算24h内的启动次数:
冰箱24h总耗电量$ W_{\mathrm{总}}=0.6\ \mathrm{kW·h}=0.6×3.6×10^6\ \mathrm{J}=2.16×10^6\ \mathrm{J} $,则24h内启动次数:
$ n=\frac{W_{\mathrm{总}}}{W_1}=\frac{2.16×10^6\ \mathrm{J}}{4.32×10^4\ \mathrm{J}}=50 $次。
3. 判断工作特点:
冰箱并非持续运行,而是间歇式启动工作,因此具有间歇性工作的特点。
【答案】
$ 4.32×10^4 $;50;间歇
【知识点】
电能计算、电功率应用
【点评】
本题结合电冰箱铭牌的实际数据,考查电能的基础计算和用电器工作特点的判断,关键在于单位的统一和公式的正确应用,属于贴近生活的基础题型。
【难度系数】
0.5
11 标有“6 V 3 W”字样的小灯泡,其I-U图像如图所示,则正常工作10 s消耗的电能为

30
J;将它与阻值为10 Ω的定值电阻串联接在电压为8 V的电路中,电路消耗的总功率为3.2
W。答案
11. 30 3.2
解析
【分析】
首先,第一个空需利用小灯泡的额定功率和额定工作时间计算消耗的电能;第二个空要结合串联电路的电流、电压特点,从I-U图像中找到满足总电压为8V时的电路电流,再计算总功率。
【解析】
1. 计算正常工作10s消耗的电能:
小灯泡正常工作时,功率为额定功率$P=3W$,时间$t=10s$,根据电能公式$W=Pt$,代入得:
$W=3W×10s=30J$。
2. 计算串联电路的总功率:
小灯泡与$10Ω$定值电阻串联,串联电路电流处处相等,总电压等于各部分电压之和。设电路电流为$I$,则定值电阻两端电压$U_R=I×10Ω$,总电压$U_{总}=U_L + U_R=8V$,即$U_L +10I=8V$。
观察I-U图像,当电流$I=0.4A$时,小灯泡两端电压$U_L=4V$,代入验证:$4V + 0.4A×10Ω=8V$,符合条件。
此时电路总功率$P_{总}=U_{总}I=8V×0.4A=3.2W$。
【答案】
30;3.2
【知识点】
电能计算、串联电路特点、电功率计算
【点评】
本题结合I-U图像考查电学综合计算,需掌握串联电路的规律,能从图像中提取对应电压和电流的关系,是电学基础应用题型。
【难度系数】
0.5
首先,第一个空需利用小灯泡的额定功率和额定工作时间计算消耗的电能;第二个空要结合串联电路的电流、电压特点,从I-U图像中找到满足总电压为8V时的电路电流,再计算总功率。
【解析】
1. 计算正常工作10s消耗的电能:
小灯泡正常工作时,功率为额定功率$P=3W$,时间$t=10s$,根据电能公式$W=Pt$,代入得:
$W=3W×10s=30J$。
2. 计算串联电路的总功率:
小灯泡与$10Ω$定值电阻串联,串联电路电流处处相等,总电压等于各部分电压之和。设电路电流为$I$,则定值电阻两端电压$U_R=I×10Ω$,总电压$U_{总}=U_L + U_R=8V$,即$U_L +10I=8V$。
观察I-U图像,当电流$I=0.4A$时,小灯泡两端电压$U_L=4V$,代入验证:$4V + 0.4A×10Ω=8V$,符合条件。
此时电路总功率$P_{总}=U_{总}I=8V×0.4A=3.2W$。
【答案】
30;3.2
【知识点】
电能计算、串联电路特点、电功率计算
【点评】
本题结合I-U图像考查电学综合计算,需掌握串联电路的规律,能从图像中提取对应电压和电流的关系,是电学基础应用题型。
【难度系数】
0.5
12 某家用电器正常工作时,通过的电流大约为5 A,该用电器可能是(
A.电视机
B.白炽灯
C.空调
D.电冰箱
C
)A.电视机
B.白炽灯
C.空调
D.电冰箱
答案
12. C
解析
【分析】首先明确家庭电路的电压为220V,根据电功率公式$P=UI$可推导出电流$I=\frac{P}{U}$。解题时需结合生活中常见家用电器的功率常识,估算各选项用电器的工作电流,与题目中“约5A”的条件匹配,从而确定正确选项。
【解析】家庭电路电压$U=220V$,由$P=UI$得$I=\frac{P}{U}$,分别分析各选项:
选项A:电视机功率约为100W,工作电流$I=\frac{100W}{220V}\approx0.45A$,不符合;
选项B:白炽灯功率多为几十瓦,如60W时工作电流$I=\frac{60W}{220V}\approx0.27A$,不符合;
选项C:空调功率约为1000W,工作电流$I=\frac{1000W}{220V}\approx4.5A$,接近5A,符合;
选项D:电冰箱功率约为200W,工作电流$I=\frac{200W}{220V}\approx0.9A$,不符合。
综上,答案为C。
【答案】C
【知识点】电功率与电流的关系、常见用电器的电功率
【点评】本题考查家庭电路中常见用电器的电流估算,需运用电功率公式结合生活常识判断,属于基础知识点的应用,难度适中。
【难度系数】0.7
【解析】家庭电路电压$U=220V$,由$P=UI$得$I=\frac{P}{U}$,分别分析各选项:
选项A:电视机功率约为100W,工作电流$I=\frac{100W}{220V}\approx0.45A$,不符合;
选项B:白炽灯功率多为几十瓦,如60W时工作电流$I=\frac{60W}{220V}\approx0.27A$,不符合;
选项C:空调功率约为1000W,工作电流$I=\frac{1000W}{220V}\approx4.5A$,接近5A,符合;
选项D:电冰箱功率约为200W,工作电流$I=\frac{200W}{220V}\approx0.9A$,不符合。
综上,答案为C。
【答案】C
【知识点】电功率与电流的关系、常见用电器的电功率
【点评】本题考查家庭电路中常见用电器的电流估算,需运用电功率公式结合生活常识判断,属于基础知识点的应用,难度适中。
【难度系数】0.7
13 若不考虑温度对电阻的影响,把两个“220 V 40 W”的灯泡串联接在220 V的电路中,则两灯泡的总功率为(
A.10 W
B.20 W
C.40 W
D.80 W
B
)A.10 W
B.20 W
C.40 W
D.80 W
答案
13. B
解析
【分析】
要解决该问题,需结合电功率公式和串联电路的电阻特点逐步推导:首先利用灯泡的额定电压、额定功率求出单个灯泡的电阻,再根据串联电路总电阻等于各电阻之和得到总电阻,最后用总电压和总电阻计算总功率,即可得出结果。
【解析】
解:对于单个“220 V 40 W”的灯泡,额定电压$ U_{额}=220\ \mathrm{V} $,额定功率$ P_{额}=40\ \mathrm{W} $,由电功率公式$ P=\frac{U^2}{R} $变形得单个灯泡的电阻:
$ R=\frac{U_{额}^2}{P_{额}}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{40\ \mathrm{W}} $
两个相同灯泡串联,总电阻为:
$ R_{总}=R+R=2R $
已知电路总电压$ U=220\ \mathrm{V} $,则两灯泡的总功率:
$ P_{总}=\frac{U^2}{R_{总}}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{2R} $
将$ R=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{40\ \mathrm{W}} $代入上式:
$ P_{总}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{2×\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{40\ \mathrm{W}}}=\frac{40\ \mathrm{W}}{2}=20\ \mathrm{W} $
【答案】
B
【知识点】
电功率计算、串联电路电阻特点
【点评】
本题考查电功率公式的应用和串联电路的电阻规律,属于基础题型,需熟练掌握电功率推导公式,结合串联电路特点计算,是对基础知识点的常规考查。
【难度系数】
0.6
要解决该问题,需结合电功率公式和串联电路的电阻特点逐步推导:首先利用灯泡的额定电压、额定功率求出单个灯泡的电阻,再根据串联电路总电阻等于各电阻之和得到总电阻,最后用总电压和总电阻计算总功率,即可得出结果。
【解析】
解:对于单个“220 V 40 W”的灯泡,额定电压$ U_{额}=220\ \mathrm{V} $,额定功率$ P_{额}=40\ \mathrm{W} $,由电功率公式$ P=\frac{U^2}{R} $变形得单个灯泡的电阻:
$ R=\frac{U_{额}^2}{P_{额}}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{40\ \mathrm{W}} $
两个相同灯泡串联,总电阻为:
$ R_{总}=R+R=2R $
已知电路总电压$ U=220\ \mathrm{V} $,则两灯泡的总功率:
$ P_{总}=\frac{U^2}{R_{总}}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{2R} $
将$ R=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{40\ \mathrm{W}} $代入上式:
$ P_{总}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{2×\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{40\ \mathrm{W}}}=\frac{40\ \mathrm{W}}{2}=20\ \mathrm{W} $
【答案】
B
【知识点】
电功率计算、串联电路电阻特点
【点评】
本题考查电功率公式的应用和串联电路的电阻规律,属于基础题型,需熟练掌握电功率推导公式,结合串联电路特点计算,是对基础知识点的常规考查。
【难度系数】
0.6
14(易错题)将一只“6 V 3 W”的灯泡与一个“10 Ω 1 A”的定值电阻并联接在某电源上,则干路中允许通过的最大电流为 (
A.0.5 A
B.1.0 A
C.1.1 A
D.1.5 A
C
)A.0.5 A
B.1.0 A
C.1.1 A
D.1.5 A
答案
14. C
求解干路中允许通过的最大电流时,忽视了并联电路各支路两端电压相等。由灯泡的规格和定值电阻的规格可知,电源的最大电压U=6 V。
求解干路中允许通过的最大电流时,忽视了并联电路各支路两端电压相等。由灯泡的规格和定值电阻的规格可知,电源的最大电压U=6 V。
解析
【分析】要解决这个问题,需先明确并联电路的核心特点:各支路两端电压相等,干路电流等于各支路电流之和。解题关键是确定并联电路允许的最大电源电压——不能超过任一用电器的额定电压,否则会损坏元件。需分别计算灯泡的额定电流、定值电阻允许的最大电压,取较小值作为电源最大电压,再计算各支路电流,最终求和得到干路最大电流。
【解析】1. 计算灯泡的额定电流:由灯泡规格“6V 3W”,根据电功率公式 $ P=UI $,可得灯泡额定电流 $ I_L = \frac{P_L}{U_L} = \frac{3W}{6V} = 0.5A $;
2. 计算定值电阻允许的最大电压:定值电阻规格为“10Ω 1A”,根据欧姆定律 $ U=IR $,其允许的最大电压 $ U_R = I_{R额} · R = 1A × 10Ω = 10V $;
3. 确定并联电路的最大安全电压:并联电路各支路电压相等,为避免损坏元件,电源电压不能超过较小的额定值,即 $ U_{max}=6V $(灯泡的额定电压);
4. 计算定值电阻在安全电压下的电流:根据欧姆定律,定值电阻的电流 $ I_R = \frac{U_{max}}{R} = \frac{6V}{10Ω} = 0.6A $;
5. 计算干路最大电流:并联电路干路电流等于各支路电流之和,故 $ I_{总} = I_L + I_R = 0.5A + 0.6A = 1.1A $。
【答案】C
【知识点】并联电路电压规律、欧姆定律应用、电功率计算
【点评】本题为易错题,易错点是忽略并联电路电压相等的特点,错误选择定值电阻的最大电压作为电源电压,需牢记并联电路的电压规律,结合用电器的额定参数确定安全工作的最大电压,再逐步计算电流。
【难度系数】0.3
【解析】1. 计算灯泡的额定电流:由灯泡规格“6V 3W”,根据电功率公式 $ P=UI $,可得灯泡额定电流 $ I_L = \frac{P_L}{U_L} = \frac{3W}{6V} = 0.5A $;
2. 计算定值电阻允许的最大电压:定值电阻规格为“10Ω 1A”,根据欧姆定律 $ U=IR $,其允许的最大电压 $ U_R = I_{R额} · R = 1A × 10Ω = 10V $;
3. 确定并联电路的最大安全电压:并联电路各支路电压相等,为避免损坏元件,电源电压不能超过较小的额定值,即 $ U_{max}=6V $(灯泡的额定电压);
4. 计算定值电阻在安全电压下的电流:根据欧姆定律,定值电阻的电流 $ I_R = \frac{U_{max}}{R} = \frac{6V}{10Ω} = 0.6A $;
5. 计算干路最大电流:并联电路干路电流等于各支路电流之和,故 $ I_{总} = I_L + I_R = 0.5A + 0.6A = 1.1A $。
【答案】C
【知识点】并联电路电压规律、欧姆定律应用、电功率计算
【点评】本题为易错题,易错点是忽略并联电路电压相等的特点,错误选择定值电阻的最大电压作为电源电压,需牢记并联电路的电压规律,结合用电器的额定参数确定安全工作的最大电压,再逐步计算电流。
【难度系数】0.3
15 如图所示的电路,小灯泡标有“6 V 3.6 W”的字样,电源电压恒为9 V,滑动变阻器的最大阻值为20 Ω。闭合开关S,当滑动变阻器滑片P移到某一位置时,小灯泡恰好正常工作。假设灯泡电阻不发生变化,求:
(1)小灯泡正常工作时的电流。
(2)滑动变阻器接入电路的电阻值。
(3)当滑动变阻器的阻值最大时,小灯泡L的实际功率。

(1)小灯泡正常工作时的电流。
(2)滑动变阻器接入电路的电阻值。
(3)当滑动变阻器的阻值最大时,小灯泡L的实际功率。
答案
15. (1)0.6 A (2)5 Ω (3)0.9 W
解析
【分析】
该电路为灯泡L与滑动变阻器R串联的电路。解题思路:(1)利用灯泡的额定电压和额定功率,结合电功率公式P=UI,直接计算小灯泡正常工作时的电流;(2)根据串联电路电压规律求出滑动变阻器两端的电压,结合串联电路电流处处相等的特点,利用欧姆定律计算滑动变阻器接入的电阻;(3)先根据灯泡额定参数求出灯泡电阻,再计算滑动变阻器阻值最大时的电路总电阻和电流,最后通过电功率公式求出小灯泡的实际功率。
【解析】
(1)小灯泡正常工作时,两端电压$U_L=6\ \mathrm{V}$,额定功率$P_L=3.6\ \mathrm{W}$,根据$P=UI$,可得正常工作电流:
$I=\frac{P_L}{U_L}=\frac{3.6\ \mathrm{W}}{6\ \mathrm{V}}=0.6\ \mathrm{A}$;
(2)串联电路总电压等于各部分电压之和,因此滑动变阻器两端电压:
$U_R=U_{\mathrm{总}}-U_L=9\ \mathrm{V}-6\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$;
串联电路电流处处相等,故$I_R=I=0.6\ \mathrm{A}$,根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,滑动变阻器接入电阻:
$R=\frac{U_R}{I_R}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$;
(3)先计算灯泡电阻,由$P=\frac{U^2}{R}$得:
$R_L=\frac{U_L^2}{P_L}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{3.6\ \mathrm{W}}=10\ \Omega$;
当滑动变阻器阻值最大为$20\ \Omega$时,电路总电阻:
$R_{\mathrm{总}}=R_L+R_{\mathrm{max}}=10\ \Omega+20\ \Omega=30\ \Omega$;
电路电流:
$I'=\frac{U_{\mathrm{总}}}{R_{\mathrm{总}}}=\frac{9\ \mathrm{V}}{30\ \Omega}=0.3\ \mathrm{A}$;
小灯泡的实际功率:
$P_{\mathrm{实}}=I'^2R_L=(0.3\ \mathrm{A})^2×10\ \Omega=0.9\ \mathrm{W}$;
【答案】(1)0.6 A;(2)5 Ω;(3)0.9 W
【知识点】电功率计算、串联电路特点、欧姆定律
【点评】本题为串联电路中电学基本公式的综合应用,考察学生对电功率公式、串联电路规律、欧姆定律的掌握,解题步骤清晰,属于基础常规题型。
【难度系数】0.7
该电路为灯泡L与滑动变阻器R串联的电路。解题思路:(1)利用灯泡的额定电压和额定功率,结合电功率公式P=UI,直接计算小灯泡正常工作时的电流;(2)根据串联电路电压规律求出滑动变阻器两端的电压,结合串联电路电流处处相等的特点,利用欧姆定律计算滑动变阻器接入的电阻;(3)先根据灯泡额定参数求出灯泡电阻,再计算滑动变阻器阻值最大时的电路总电阻和电流,最后通过电功率公式求出小灯泡的实际功率。
【解析】
(1)小灯泡正常工作时,两端电压$U_L=6\ \mathrm{V}$,额定功率$P_L=3.6\ \mathrm{W}$,根据$P=UI$,可得正常工作电流:
$I=\frac{P_L}{U_L}=\frac{3.6\ \mathrm{W}}{6\ \mathrm{V}}=0.6\ \mathrm{A}$;
(2)串联电路总电压等于各部分电压之和,因此滑动变阻器两端电压:
$U_R=U_{\mathrm{总}}-U_L=9\ \mathrm{V}-6\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$;
串联电路电流处处相等,故$I_R=I=0.6\ \mathrm{A}$,根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,滑动变阻器接入电阻:
$R=\frac{U_R}{I_R}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$;
(3)先计算灯泡电阻,由$P=\frac{U^2}{R}$得:
$R_L=\frac{U_L^2}{P_L}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{3.6\ \mathrm{W}}=10\ \Omega$;
当滑动变阻器阻值最大为$20\ \Omega$时,电路总电阻:
$R_{\mathrm{总}}=R_L+R_{\mathrm{max}}=10\ \Omega+20\ \Omega=30\ \Omega$;
电路电流:
$I'=\frac{U_{\mathrm{总}}}{R_{\mathrm{总}}}=\frac{9\ \mathrm{V}}{30\ \Omega}=0.3\ \mathrm{A}$;
小灯泡的实际功率:
$P_{\mathrm{实}}=I'^2R_L=(0.3\ \mathrm{A})^2×10\ \Omega=0.9\ \mathrm{W}$;
【答案】(1)0.6 A;(2)5 Ω;(3)0.9 W
【知识点】电功率计算、串联电路特点、欧姆定律
【点评】本题为串联电路中电学基本公式的综合应用,考察学生对电功率公式、串联电路规律、欧姆定律的掌握,解题步骤清晰,属于基础常规题型。
【难度系数】0.7
16 小伟家有“PZ220-100”和“PZ220-40”的电灯各一盏,将它们并联在照明电路上,消耗的电功率分别为$ P_1 $、$ P_2 $;现将两盏电灯串联后再接入照明电路,此时它们消耗的电功率分别为$ P_1' $、$ P_2' $。假设灯丝电阻不变,则下列消耗的电功率大小关系正确的是 (
A.$ P_1 > P_1' > P_2 > P_2' $
B.$ P_1 > P_2 > P_2' > P_1' $
C.$ P_1 > P_2 > P_1' > P_2' $
D.$ P_1' > P_2' > P_1 > P_2 $
B
)A.$ P_1 > P_1' > P_2 > P_2' $
B.$ P_1 > P_2 > P_2' > P_1' $
C.$ P_1 > P_2 > P_1' > P_2' $
D.$ P_1' > P_2' > P_1 > P_2 $
答案
16. B 【解析】因为$U_{1\mathrm{额}}=220\ \mathrm{V},P_{1\mathrm{额}}=100\ \mathrm{W},U_{2\mathrm{额}}=220\ \mathrm{V},P_{2\mathrm{额}}=40\ \mathrm{W}$,所以由公式$R=\frac{U_{\mathrm{额}}^2}{P_{\mathrm{额}}}$可知,$R_1<R_2$;当两盏灯并联接在220 V的照明电路上时,实际电压都等于额定电压,实际功率都等于额定功率,$P_1=100\ \mathrm{W},P_2=40\ \mathrm{W}$;当两盏灯串联接在220 V的照明电路上时,$I_1=I_2$,由公式$P=I^2R$可知,$P_1'<P_2'$,而$U_{2\mathrm{实}}<220\ \mathrm{V}$,所以$P_2'<40\ \mathrm{W}$,从而可知,$P_1'<P_2'<40\ \mathrm{W}$,所以$P_1>P_2>P_2'>P_1'$。故选B。
解析
【分析】首先,解题思路为:1. 根据额定电压和额定功率,利用公式$R=\frac{U_{额}^2}{P_{额}}$计算两灯的电阻,比较电阻大小;2. 分析并联情况:并联在220V电路中,实际电压等于额定电压,实际功率等于额定功率,确定$P_1$、$P_2$的大小;3. 分析串联情况:串联时电流相同,利用$P=I^2R$结合电阻大小判断$P_1'$、$P_2'$的大小;4. 比较串联实际功率与并联实际功率,最终确定四个功率的大小关系,选出正确选项。
【解析】解:①计算两灯电阻:已知两灯额定电压$U_{额}=220\ \mathrm{V}$,额定功率$P_{1额}=100\ \mathrm{W}$,$P_{2额}=40\ \mathrm{W}$,由$R=\frac{U_{额}^2}{P_{额}}$得,$R_1=\frac{U_{额}^2}{P_{1额}}$,$R_2=\frac{U_{额}^2}{P_{2额}}$,因$P_{1额}>P_{2额}$,故$R_1<R_2$;②并联在220V电路时,两灯实际电压等于额定电压,实际功率等于额定功率,即$P_1=100\ \mathrm{W}$,$P_2=40\ \mathrm{W}$,得$P_1>P_2$;③串联在220V电路时,串联电流相等$I_1'=I_2'=I$,由$P=I^2R$,因$R_1<R_2$,故$P_1'=I^2R_1 < P_2'=I^2R_2$;此时两灯实际电压小于额定电压,故$P_2'<P_2=40\ \mathrm{W}$,综上得$P_1>P_2>P_2'>P_1'$,对应选项B。
【答案】B
【知识点】电功率计算、串并联电路特点
【点评】本题考查串并联电路中电功率的比较,核心是利用额定功率推导电阻,结合串并联电路规律灵活运用电功率公式,是初中电学典型基础题。
【难度系数】0.6
【解析】解:①计算两灯电阻:已知两灯额定电压$U_{额}=220\ \mathrm{V}$,额定功率$P_{1额}=100\ \mathrm{W}$,$P_{2额}=40\ \mathrm{W}$,由$R=\frac{U_{额}^2}{P_{额}}$得,$R_1=\frac{U_{额}^2}{P_{1额}}$,$R_2=\frac{U_{额}^2}{P_{2额}}$,因$P_{1额}>P_{2额}$,故$R_1<R_2$;②并联在220V电路时,两灯实际电压等于额定电压,实际功率等于额定功率,即$P_1=100\ \mathrm{W}$,$P_2=40\ \mathrm{W}$,得$P_1>P_2$;③串联在220V电路时,串联电流相等$I_1'=I_2'=I$,由$P=I^2R$,因$R_1<R_2$,故$P_1'=I^2R_1 < P_2'=I^2R_2$;此时两灯实际电压小于额定电压,故$P_2'<P_2=40\ \mathrm{W}$,综上得$P_1>P_2>P_2'>P_1'$,对应选项B。
【答案】B
【知识点】电功率计算、串并联电路特点
【点评】本题考查串并联电路中电功率的比较,核心是利用额定功率推导电阻,结合串并联电路规律灵活运用电功率公式,是初中电学典型基础题。
【难度系数】0.6
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