1 下列选项中,几种用电器的额定功率最接近1 000 W的是(
A.电风扇
B.液晶电视机
C.台灯
D.电热水壶
D
)A.电风扇
B.液晶电视机
C.台灯
D.电热水壶
答案
D 根据我们对生活中常用用电器额定功率的了解去选择。电风扇的额定功率为60 W左右;液晶电视机的额定功率为100 W左右;台灯的额定功率为40 W左右;电热水壶的额定功率为1 000 W左右。
解析
【分析】要选出额定功率最接近1000W的用电器,需回忆生活中常见用电器的额定功率,将各选项的功率与1000W对比,找到最接近的选项。
【解析】逐个分析选项的额定功率:A.电风扇额定功率约60W,远小于1000W;B.液晶电视机额定功率约100W,远小于1000W;C.台灯额定功率约40W,远小于1000W;D.电热水壶是大功率用电器,额定功率约1000W,与题目要求的数值最接近。
【答案】D
【知识点】额定功率、常见用电器功率
【点评】本题考查生活中常用用电器的额定功率,属于基础常识类题目,需要学生结合日常观察积累物理知识,难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】逐个分析选项的额定功率:A.电风扇额定功率约60W,远小于1000W;B.液晶电视机额定功率约100W,远小于1000W;C.台灯额定功率约40W,远小于1000W;D.电热水壶是大功率用电器,额定功率约1000W,与题目要求的数值最接近。
【答案】D
【知识点】额定功率、常见用电器功率
【点评】本题考查生活中常用用电器的额定功率,属于基础常识类题目,需要学生结合日常观察积累物理知识,难度较低。
【难度系数】0.8
2 关于用电器的额定功率和实际功率,下列说法正确的是(
A.额定功率大的用电器,其实际功率一定大
B.用电器不通电时,其额定功率为零
C.用电器的额定功率会随其两端电压的改变而改变
D.用电器的实际功率会随其两端电压的改变而改变
D
)A.额定功率大的用电器,其实际功率一定大
B.用电器不通电时,其额定功率为零
C.用电器的额定功率会随其两端电压的改变而改变
D.用电器的实际功率会随其两端电压的改变而改变
答案
D 用电器在额定电压下工作时的电功率叫额定功率。额定功率大的用电器不一定在额定电压下工作,其实际功率不一定达到额定功率,所以其实际功率不一定大,故A错误。用电器的额定功率与其两端是否有电压无关,且不随其两端电压的改变而改变,故B、C错误。用电器两端的实际电压小于其额定电压时,它的实际功率小于额定功率,用电器的实际功率会随其两端电压的改变而改变,故D正确。
解析
【分析】
要解答本题,需先明确额定功率和实际功率的核心定义:额定功率是用电器在额定电压下工作时的电功率,是用电器本身的固有属性,与实际电压、是否通电无关;实际功率是用电器在实际电压下工作时的电功率,随实际电压的变化而变化。接下来逐一分析每个选项,结合定义判断对错:A选项需考虑实际功率的决定因素,B选项要明确额定功率的属性,C选项要区分额定功率与实际功率的变化特点,D选项结合实际功率的影响因素判断。
【解析】
根据额定功率和实际功率的定义分析各选项:
A. 额定功率是用电器在额定电压下的功率,实际功率由实际电压和用电器电阻共同决定,额定功率大的用电器,若实际电压低于额定电压,实际功率会小于额定功率,因此实际功率不一定大,故A错误;
B. 额定功率是用电器本身的固有属性,与是否通电无关,即使不通电,额定功率也不会为零,故B错误;
C. 额定功率是用电器在额定电压下的功率,不随其两端实际电压的改变而改变,故C错误;
D. 实际功率由实际电压和用电器电阻(通常认为电阻不变)决定,因此用电器的实际功率会随其两端电压的改变而改变,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
额定功率、实际功率
【点评】
本题考查额定功率与实际功率的基本概念,需准确掌握两者的定义及区别,属于基础概念理解题,难度适中。
【难度系数】
0.7
要解答本题,需先明确额定功率和实际功率的核心定义:额定功率是用电器在额定电压下工作时的电功率,是用电器本身的固有属性,与实际电压、是否通电无关;实际功率是用电器在实际电压下工作时的电功率,随实际电压的变化而变化。接下来逐一分析每个选项,结合定义判断对错:A选项需考虑实际功率的决定因素,B选项要明确额定功率的属性,C选项要区分额定功率与实际功率的变化特点,D选项结合实际功率的影响因素判断。
【解析】
根据额定功率和实际功率的定义分析各选项:
A. 额定功率是用电器在额定电压下的功率,实际功率由实际电压和用电器电阻共同决定,额定功率大的用电器,若实际电压低于额定电压,实际功率会小于额定功率,因此实际功率不一定大,故A错误;
B. 额定功率是用电器本身的固有属性,与是否通电无关,即使不通电,额定功率也不会为零,故B错误;
C. 额定功率是用电器在额定电压下的功率,不随其两端实际电压的改变而改变,故C错误;
D. 实际功率由实际电压和用电器电阻(通常认为电阻不变)决定,因此用电器的实际功率会随其两端电压的改变而改变,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
额定功率、实际功率
【点评】
本题考查额定功率与实际功率的基本概念,需准确掌握两者的定义及区别,属于基础概念理解题,难度适中。
【难度系数】
0.7
3 [2025济南育秀中学月考]小明假期随父母出国旅游时,发现该国的电压比220 V低。小明一家携带的一个标有“220 V 1 000 W”的吹风机,在该国家使用时相比在家使用时 (
A.额定功率减小
B.额定电流不变
C.实际功率增大
D.电流做功变快
B
)A.额定功率减小
B.额定电流不变
C.实际功率增大
D.电流做功变快
答案
B 额定功率和额定电流是用电器正常工作时的电功率和电流,与实际使用情况无关,所以额定功率、额定电流不变,故A不符合题意,B符合题意。该国家的电压比220 V低,低于吹风机的额定电压,所以吹风机在该国家使用时实际功率减小,即电流做功变慢,故C、D不符合题意。
解析
【分析】
要解决本题,需明确额定值与实际值的核心区别:额定功率、额定电流是用电器正常工作时的固有属性,仅由用电器自身规格决定,与实际工作电压无关;而实际功率、实际电流由实际电压和用电器电阻决定,电阻不变时,实际电压低于额定电压,实际功率会小于额定功率,电流做功的快慢由实际功率决定。接下来逐一分析选项即可得出答案。
【解析】
1. 额定功率和额定电流是用电器的固有属性,与实际工作电压无关,因此当实际电压变化时,额定功率、额定电流保持不变,故A选项错误,B选项正确。
2. 吹风机的电阻$ R $不变,根据电功率公式$ P=\frac{U^2}{R} $,该国电压低于220V(额定电压),则实际功率$ P_{实}=\frac{U_{实}^2}{R} < \frac{U_{额}^2}{R}=1000W $,即实际功率减小;而电流做功的快慢由实际功率决定,因此电流做功变慢,故C、D选项错误。
【答案】
B
【知识点】
额定功率与实际功率、电功率概念
【点评】
本题考查额定值与实际值的区分,是初中电学的基础题型,易错点在于混淆额定属性和实际属性,明确额定值是用电器本身的特性、实际功率随实际电压变化是解题关键。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需明确额定值与实际值的核心区别:额定功率、额定电流是用电器正常工作时的固有属性,仅由用电器自身规格决定,与实际工作电压无关;而实际功率、实际电流由实际电压和用电器电阻决定,电阻不变时,实际电压低于额定电压,实际功率会小于额定功率,电流做功的快慢由实际功率决定。接下来逐一分析选项即可得出答案。
【解析】
1. 额定功率和额定电流是用电器的固有属性,与实际工作电压无关,因此当实际电压变化时,额定功率、额定电流保持不变,故A选项错误,B选项正确。
2. 吹风机的电阻$ R $不变,根据电功率公式$ P=\frac{U^2}{R} $,该国电压低于220V(额定电压),则实际功率$ P_{实}=\frac{U_{实}^2}{R} < \frac{U_{额}^2}{R}=1000W $,即实际功率减小;而电流做功的快慢由实际功率决定,因此电流做功变慢,故C、D选项错误。
【答案】
B
【知识点】
额定功率与实际功率、电功率概念
【点评】
本题考查额定值与实际值的区分,是初中电学的基础题型,易错点在于混淆额定属性和实际属性,明确额定值是用电器本身的特性、实际功率随实际电压变化是解题关键。
【难度系数】
0.6
4 教材P117T5改编 一电烙铁铭牌上标着“220 V 100 W”的字样,它正常工作时,电压是
220
V,电阻是484
Ω。假如电路中的电压降低到176 V,电烙铁的电阻不变,这时电烙铁的实际功率是64
W。答案
220 484 64
【解析】 电烙铁铭牌上标着“220 V 100 W”字样表示电烙铁的额定电压为220 V,额定功率为100 W,因此电烙铁正常工作时的电压是220 V。
电烙铁正常工作时的电阻 $R=\frac{U^2}{P}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{100\ \mathrm{W}}=484\ \Omega$。若电压降至176 V,则其实际功率 $P_{\mathrm{实}}=\frac{U^2_{\mathrm{实}}}{R}=\frac{(176\ \mathrm{V})^2}{484\ \Omega}=64\ \mathrm{W}$。
【解析】 电烙铁铭牌上标着“220 V 100 W”字样表示电烙铁的额定电压为220 V,额定功率为100 W,因此电烙铁正常工作时的电压是220 V。
电烙铁正常工作时的电阻 $R=\frac{U^2}{P}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{100\ \mathrm{W}}=484\ \Omega$。若电压降至176 V,则其实际功率 $P_{\mathrm{实}}=\frac{U^2_{\mathrm{实}}}{R}=\frac{(176\ \mathrm{V})^2}{484\ \Omega}=64\ \mathrm{W}$。
解析
【分析】
首先明确电烙铁铭牌上的“220 V”是额定电压,正常工作时的电压等于额定电压;接着利用额定电压和额定功率,通过电功率公式变形计算电阻(电阻是导体本身的属性,不随电压变化);最后当电压降低时,电阻不变,用实际电压和已求出的电阻,再次通过电功率公式计算实际功率。
【解析】
1. 正常工作电压:电烙铁铭牌标注的“220 V”为额定电压,正常工作时电压等于额定电压,因此正常工作电压是220 V。
2. 计算电阻:根据电功率公式 $ P = \frac{U^2}{R} $,变形得电阻 $ R = \frac{U_{额}^2}{P_{额}} = \frac{(220\ \mathrm{V})^2}{100\ \mathrm{W}} = 484\ \Omega $。
3. 计算实际功率:电阻不变,实际电压为176 V,实际功率 $ P_{实} = \frac{U_{实}^2}{R} = \frac{(176\ \mathrm{V})^2}{484\ \Omega} = 64\ \mathrm{W} $。
【答案】
220 484 64
【知识点】
额定电压与额定功率、电功率计算
【点评】
本题考查电学基础计算,核心是利用额定值求电阻,再结合实际电压计算实际功率,需掌握电功率公式的灵活应用,属于常规基础题型。
【难度系数】
0.7
首先明确电烙铁铭牌上的“220 V”是额定电压,正常工作时的电压等于额定电压;接着利用额定电压和额定功率,通过电功率公式变形计算电阻(电阻是导体本身的属性,不随电压变化);最后当电压降低时,电阻不变,用实际电压和已求出的电阻,再次通过电功率公式计算实际功率。
【解析】
1. 正常工作电压:电烙铁铭牌标注的“220 V”为额定电压,正常工作时电压等于额定电压,因此正常工作电压是220 V。
2. 计算电阻:根据电功率公式 $ P = \frac{U^2}{R} $,变形得电阻 $ R = \frac{U_{额}^2}{P_{额}} = \frac{(220\ \mathrm{V})^2}{100\ \mathrm{W}} = 484\ \Omega $。
3. 计算实际功率:电阻不变,实际电压为176 V,实际功率 $ P_{实} = \frac{U_{实}^2}{R} = \frac{(176\ \mathrm{V})^2}{484\ \Omega} = 64\ \mathrm{W} $。
【答案】
220 484 64
【知识点】
额定电压与额定功率、电功率计算
【点评】
本题考查电学基础计算,核心是利用额定值求电阻,再结合实际电压计算实际功率,需掌握电功率公式的灵活应用,属于常规基础题型。
【难度系数】
0.7
5 将标有“6 V 3 W”和“6 V 6 W”的甲、乙两个灯泡,串联接在9 V的电源上。(假设灯泡电阻不随温度变化)
(1)灯泡甲的电阻$R_甲$=
(2)该串联电路中的电流I=
(3)甲、乙两个灯泡的实际功率分别是
(1)灯泡甲的电阻$R_甲$=
12
Ω,灯泡乙的电阻$R_乙$= 6
Ω。(2)该串联电路中的电流I=
0.5
A。(3)甲、乙两个灯泡的实际功率分别是
3
W和 1.5
W,灯泡 甲
较亮。答案
(1)12 6 (2)0.5 (3)3 1.5 甲
【解析】 (1)由 $P=\frac{U^2}{R}$可知,甲、乙两个灯泡的阻值分别为$R_\mathrm{甲}=\frac{U^2_\mathrm{甲}}{P_\mathrm{甲}}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{3\ \mathrm{W}}=12\ \Omega$,$R_\mathrm{乙}=\frac{U^2_\mathrm{乙}}{P_\mathrm{乙}}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{6\ \mathrm{W}}=6\ \Omega$。(2)甲、乙两个灯泡,串联接在9 V的电源上,电路中的电流$I=\frac{U}{R_\mathrm{甲}+R_\mathrm{乙}}=\frac{9\ \mathrm{V}}{12\ \Omega+6\ \Omega}=0.5\ \mathrm{A}$。(3)由 $P=\frac{U^2}{R}$可知,甲、乙两个灯泡的实际功率分别为$P_{\mathrm{实甲}}=I^2R_\mathrm{甲}=(0.5\ \mathrm{A})^2×12\ \Omega=3\ \mathrm{W}$,$P_{\mathrm{实乙}}=I^2R_\mathrm{乙}=(0.5\ \mathrm{A})^2×6\ \Omega=1.5\ \mathrm{W}$。由于灯泡亮度与实际功率有关,$P_{\mathrm{实甲}}>P_{\mathrm{实乙}}$,故该电路中,灯泡甲较亮。
【解析】 (1)由 $P=\frac{U^2}{R}$可知,甲、乙两个灯泡的阻值分别为$R_\mathrm{甲}=\frac{U^2_\mathrm{甲}}{P_\mathrm{甲}}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{3\ \mathrm{W}}=12\ \Omega$,$R_\mathrm{乙}=\frac{U^2_\mathrm{乙}}{P_\mathrm{乙}}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{6\ \mathrm{W}}=6\ \Omega$。(2)甲、乙两个灯泡,串联接在9 V的电源上,电路中的电流$I=\frac{U}{R_\mathrm{甲}+R_\mathrm{乙}}=\frac{9\ \mathrm{V}}{12\ \Omega+6\ \Omega}=0.5\ \mathrm{A}$。(3)由 $P=\frac{U^2}{R}$可知,甲、乙两个灯泡的实际功率分别为$P_{\mathrm{实甲}}=I^2R_\mathrm{甲}=(0.5\ \mathrm{A})^2×12\ \Omega=3\ \mathrm{W}$,$P_{\mathrm{实乙}}=I^2R_\mathrm{乙}=(0.5\ \mathrm{A})^2×6\ \Omega=1.5\ \mathrm{W}$。由于灯泡亮度与实际功率有关,$P_{\mathrm{实甲}}>P_{\mathrm{实乙}}$,故该电路中,灯泡甲较亮。
解析
【分析】
本题需分三步解题:第一步,利用额定电压和额定功率,通过电功率变形公式计算两灯泡的电阻;第二步,根据串联电路总电阻规律和欧姆定律,计算串联电路的电流;第三步,利用串联电路电流特点和实际功率公式,计算两灯实际功率,再根据实际功率判断灯泡亮度。
【解析】
(1) 由电功率公式 $ P=\frac{U^2}{R} $,变形得 $ R=\frac{U^2}{P} $,则甲灯电阻:$ R_甲=\frac{U_甲^2}{P_甲}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{3\ \mathrm{W}}=12\ \Omega $;乙灯电阻:$ R_乙=\frac{U_乙^2}{P_乙}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{6\ \mathrm{W}}=6\ \Omega $。
(2) 串联电路总电阻 $ R_{总}=R_甲+R_乙=12\ \Omega+6\ \Omega=18\ \Omega $,根据欧姆定律,电路电流:$ I=\frac{U}{R_{总}}=\frac{9\ \mathrm{V}}{18\ \Omega}=0.5\ \mathrm{A} $。
(3) 串联电路电流处处相等,实际功率用 $ P_{实}=I^2R $ 计算:甲灯实际功率 $ P_{实甲}=I^2R_甲=(0.5\ \mathrm{A})^2×12\ \Omega=3\ \mathrm{W} $;乙灯实际功率 $ P_{实乙}=I^2R_乙=(0.5\ \mathrm{A})^2×6\ \Omega=1.5\ \mathrm{W} $;灯泡亮度由实际功率决定,因 $ P_{实甲}>P_{实乙} $,故甲灯较亮。
【答案】(1)12 6 (2)0.5 (3)3 1.5 甲
【知识点】电功率计算、串联电路规律、欧姆定律
【点评】本题为初中电学基础题,综合考查额定功率求电阻、串联电路电流电阻特点、实际功率计算及灯泡亮度判断,需掌握相关公式和规律,解题思路清晰,属于常规题型。
【难度系数】0.6
本题需分三步解题:第一步,利用额定电压和额定功率,通过电功率变形公式计算两灯泡的电阻;第二步,根据串联电路总电阻规律和欧姆定律,计算串联电路的电流;第三步,利用串联电路电流特点和实际功率公式,计算两灯实际功率,再根据实际功率判断灯泡亮度。
【解析】
(1) 由电功率公式 $ P=\frac{U^2}{R} $,变形得 $ R=\frac{U^2}{P} $,则甲灯电阻:$ R_甲=\frac{U_甲^2}{P_甲}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{3\ \mathrm{W}}=12\ \Omega $;乙灯电阻:$ R_乙=\frac{U_乙^2}{P_乙}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{6\ \mathrm{W}}=6\ \Omega $。
(2) 串联电路总电阻 $ R_{总}=R_甲+R_乙=12\ \Omega+6\ \Omega=18\ \Omega $,根据欧姆定律,电路电流:$ I=\frac{U}{R_{总}}=\frac{9\ \mathrm{V}}{18\ \Omega}=0.5\ \mathrm{A} $。
(3) 串联电路电流处处相等,实际功率用 $ P_{实}=I^2R $ 计算:甲灯实际功率 $ P_{实甲}=I^2R_甲=(0.5\ \mathrm{A})^2×12\ \Omega=3\ \mathrm{W} $;乙灯实际功率 $ P_{实乙}=I^2R_乙=(0.5\ \mathrm{A})^2×6\ \Omega=1.5\ \mathrm{W} $;灯泡亮度由实际功率决定,因 $ P_{实甲}>P_{实乙} $,故甲灯较亮。
【答案】(1)12 6 (2)0.5 (3)3 1.5 甲
【知识点】电功率计算、串联电路规律、欧姆定律
【点评】本题为初中电学基础题,综合考查额定功率求电阻、串联电路电流电阻特点、实际功率计算及灯泡亮度判断,需掌握相关公式和规律,解题思路清晰,属于常规题型。
【难度系数】0.6
变式 [2026无锡部分学校月考]甲、乙两个分别标有“3 V 3 W”和“6 V 3 W”字样的灯泡。
(1)如果将它们串联起来接入电路中,使其中一个灯泡恰能正常发光,另一个发光较暗,则能正常发光的灯泡是
(2)若两个灯泡并联,考虑电路安全,电路的总功率最大为
(1)如果将它们串联起来接入电路中,使其中一个灯泡恰能正常发光,另一个发光较暗,则能正常发光的灯泡是
乙
(填“甲”或“乙”),加在串联电路两端的总电压是7.5
V,发光较暗的灯泡的实际功率是0.75
W。(2)若两个灯泡并联,考虑电路安全,电路的总功率最大为
3.75
W。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)答案
(1)乙 7.5 0.75 (2)3.75
【解析】 (1)由题意可知,甲灯泡的额定电流 $I_{\mathrm{额甲}}=\frac{P_{\mathrm{额甲}}}{U_{\mathrm{额甲}}}=\frac{3\ \mathrm{W}}{3\ \mathrm{V}}=1\ \mathrm{A}$,甲灯泡的电阻 $R_\mathrm{甲}=\frac{U_{\mathrm{额甲}}}{I_{\mathrm{额甲}}}=\frac{3\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{A}}=3\ \Omega$,乙灯泡的额定电流 $I_{\mathrm{额乙}}=\frac{P_{\mathrm{额乙}}}{U_{\mathrm{额乙}}}=\frac{3\ \mathrm{W}}{6\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A}$,乙灯泡的电阻 $R_\mathrm{乙}=\frac{U_{\mathrm{额乙}}}{I_{\mathrm{额乙}}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=12\ \Omega$。由上述分析可知 $I_{\mathrm{额甲}}>I_{\mathrm{额乙}}$,如果将它们串联起来接入电路中(隐含信息:串联电路中电流处处相等),使其中一个灯泡恰能正常发光,另一个发光较暗,则此时正常发光的是乙灯泡,发光较暗的是甲灯泡,电路中的实际电流等于乙灯泡的额定电流,即电路中的实际电流 $I=I_{\mathrm{额乙}}=0.5\ \mathrm{A}$,串联电路的总电阻 $R_\mathrm{总}=R_\mathrm{甲}+R_\mathrm{乙}=3\ \Omega+12\ \Omega=15\ \Omega$,加在串联电路两端的总电压 $U=IR_\mathrm{总}=0.5\ \mathrm{A}×15\ \Omega=7.5\ \mathrm{V}$。甲灯泡的实际功率 $P_\mathrm{甲}=I^2R_\mathrm{甲}=(0.5\ \mathrm{A})^2×3\ \Omega=0.75\ \mathrm{W}$。
(2)因为甲灯泡的额定电压小于乙灯泡的额定电压,若两个灯泡并联(隐含信息:并联电路中各支路两端的电压相等),并考虑电路安全问题(隐含信息:电源电压的大小等于较小的额定电压),电源电压最大 $U_\mathrm{最大}=U_{\mathrm{额甲}}=3\ \mathrm{V}$,此时甲灯泡正常发光,通过其电流等于其额定电流,通过乙灯泡的电流 $I_\mathrm{乙}=\frac{U_\mathrm{最大}}{R_\mathrm{乙}}=\frac{3\ \mathrm{V}}{12\ \Omega}=0.25\ \mathrm{A}$,干路最大电流 $I_\mathrm{总}=I_{\mathrm{额甲}}+I_\mathrm{乙}=1\ \mathrm{A}+0.25\ \mathrm{A}=1.25\ \mathrm{A}$,电路的总功率最大 $P_\mathrm{最大}=U_\mathrm{最大}I_\mathrm{总}=3\ \mathrm{V}×1.25\ \mathrm{A}=3.75\ \mathrm{W}$。
【解析】 (1)由题意可知,甲灯泡的额定电流 $I_{\mathrm{额甲}}=\frac{P_{\mathrm{额甲}}}{U_{\mathrm{额甲}}}=\frac{3\ \mathrm{W}}{3\ \mathrm{V}}=1\ \mathrm{A}$,甲灯泡的电阻 $R_\mathrm{甲}=\frac{U_{\mathrm{额甲}}}{I_{\mathrm{额甲}}}=\frac{3\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{A}}=3\ \Omega$,乙灯泡的额定电流 $I_{\mathrm{额乙}}=\frac{P_{\mathrm{额乙}}}{U_{\mathrm{额乙}}}=\frac{3\ \mathrm{W}}{6\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A}$,乙灯泡的电阻 $R_\mathrm{乙}=\frac{U_{\mathrm{额乙}}}{I_{\mathrm{额乙}}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=12\ \Omega$。由上述分析可知 $I_{\mathrm{额甲}}>I_{\mathrm{额乙}}$,如果将它们串联起来接入电路中(隐含信息:串联电路中电流处处相等),使其中一个灯泡恰能正常发光,另一个发光较暗,则此时正常发光的是乙灯泡,发光较暗的是甲灯泡,电路中的实际电流等于乙灯泡的额定电流,即电路中的实际电流 $I=I_{\mathrm{额乙}}=0.5\ \mathrm{A}$,串联电路的总电阻 $R_\mathrm{总}=R_\mathrm{甲}+R_\mathrm{乙}=3\ \Omega+12\ \Omega=15\ \Omega$,加在串联电路两端的总电压 $U=IR_\mathrm{总}=0.5\ \mathrm{A}×15\ \Omega=7.5\ \mathrm{V}$。甲灯泡的实际功率 $P_\mathrm{甲}=I^2R_\mathrm{甲}=(0.5\ \mathrm{A})^2×3\ \Omega=0.75\ \mathrm{W}$。
(2)因为甲灯泡的额定电压小于乙灯泡的额定电压,若两个灯泡并联(隐含信息:并联电路中各支路两端的电压相等),并考虑电路安全问题(隐含信息:电源电压的大小等于较小的额定电压),电源电压最大 $U_\mathrm{最大}=U_{\mathrm{额甲}}=3\ \mathrm{V}$,此时甲灯泡正常发光,通过其电流等于其额定电流,通过乙灯泡的电流 $I_\mathrm{乙}=\frac{U_\mathrm{最大}}{R_\mathrm{乙}}=\frac{3\ \mathrm{V}}{12\ \Omega}=0.25\ \mathrm{A}$,干路最大电流 $I_\mathrm{总}=I_{\mathrm{额甲}}+I_\mathrm{乙}=1\ \mathrm{A}+0.25\ \mathrm{A}=1.25\ \mathrm{A}$,电路的总功率最大 $P_\mathrm{最大}=U_\mathrm{最大}I_\mathrm{总}=3\ \mathrm{V}×1.25\ \mathrm{A}=3.75\ \mathrm{W}$。
解析
【分析】
要解决这道题,首先需根据灯泡的额定电压和额定功率,计算出各自的额定电流和灯丝电阻。对于串联电路,电流处处相等,要使其中一个灯泡正常发光,电路电流只能等于额定电流较小的那个灯泡的额定电流,据此判断正常发光的灯泡,再结合串联电路电阻规律和欧姆定律计算总电压,利用电功率公式计算实际功率;对于并联电路,各支路电压相等,为保证电路安全,电源电压不能超过较小的额定电压,据此计算总功率。
【解析】
(1) 计算两灯泡的额定电流和电阻:
甲灯泡的额定电流:$I_{\mathrm{额甲}}=\frac{P_{\mathrm{额甲}}}{U_{\mathrm{额甲}}}=\frac{3\ \mathrm{W}}{3\ \mathrm{V}}=1\ \mathrm{A}$,甲灯泡的电阻:$R_{\mathrm{甲}}=\frac{U_{\mathrm{额甲}}}{I_{\mathrm{额甲}}}=\frac{3\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{A}}=3\ \Omega$;
乙灯泡的额定电流:$I_{\mathrm{额乙}}=\frac{P_{\mathrm{额乙}}}{U_{\mathrm{额乙}}}=\frac{3\ \mathrm{W}}{6\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A}$,乙灯泡的电阻:$R_{\mathrm{乙}}=\frac{U_{\mathrm{额乙}}}{I_{\mathrm{额乙}}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=12\ \Omega$。
串联电路电流处处相等,要使一个灯泡正常发光,电路电流需等于额定电流较小的乙灯泡的额定电流($I=I_{\mathrm{额乙}}=0.5\ \mathrm{A}$),此时乙正常发光,甲发光较暗。
串联总电阻:$R_{\mathrm{总}}=R_{\mathrm{甲}}+R_{\mathrm{乙}}=3\ \Omega+12\ \Omega=15\ \Omega$,总电压:$U=IR_{\mathrm{总}}=0.5\ \mathrm{A}×15\ \Omega=7.5\ \mathrm{V}$;
甲的实际功率:$P_{\mathrm{甲}}=I^2R_{\mathrm{甲}}=(0.5\ \mathrm{A})^2×3\ \Omega=0.75\ \mathrm{W}$。
(2) 并联电路各支路电压相等,为保证安全,电源最大电压等于较小的额定电压,即$U_{\mathrm{最大}}=U_{\mathrm{额甲}}=3\ \mathrm{V}$。
此时甲正常发光,电流为$I_{\mathrm{额甲}}=1\ \mathrm{A}$;乙的电流:$I_{\mathrm{乙}}=\frac{U_{\mathrm{最大}}}{R_{\mathrm{乙}}}=\frac{3\ \mathrm{V}}{12\ \Omega}=0.25\ \mathrm{A}$;
干路总电流:$I_{\mathrm{总}}=I_{\mathrm{额甲}}+I_{\mathrm{乙}}=1\ \mathrm{A}+0.25\ \mathrm{A}=1.25\ \mathrm{A}$;
总功率最大:$P_{\mathrm{最大}}=U_{\mathrm{最大}}I_{\mathrm{总}}=3\ \mathrm{V}×1.25\ \mathrm{A}=3.75\ \mathrm{W}$。
【答案】
(1)乙;7.5;0.75 (2)3.75
【知识点】
电功率计算;串联电路特点;并联电路特点
【点评】
本题考查额定参数的应用及串并联电路的规律,需掌握额定电流、电阻的计算,明确串并联电路中电流、电压的特点,结合安全条件分析电路,是电学的典型基础题型。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,首先需根据灯泡的额定电压和额定功率,计算出各自的额定电流和灯丝电阻。对于串联电路,电流处处相等,要使其中一个灯泡正常发光,电路电流只能等于额定电流较小的那个灯泡的额定电流,据此判断正常发光的灯泡,再结合串联电路电阻规律和欧姆定律计算总电压,利用电功率公式计算实际功率;对于并联电路,各支路电压相等,为保证电路安全,电源电压不能超过较小的额定电压,据此计算总功率。
【解析】
(1) 计算两灯泡的额定电流和电阻:
甲灯泡的额定电流:$I_{\mathrm{额甲}}=\frac{P_{\mathrm{额甲}}}{U_{\mathrm{额甲}}}=\frac{3\ \mathrm{W}}{3\ \mathrm{V}}=1\ \mathrm{A}$,甲灯泡的电阻:$R_{\mathrm{甲}}=\frac{U_{\mathrm{额甲}}}{I_{\mathrm{额甲}}}=\frac{3\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{A}}=3\ \Omega$;
乙灯泡的额定电流:$I_{\mathrm{额乙}}=\frac{P_{\mathrm{额乙}}}{U_{\mathrm{额乙}}}=\frac{3\ \mathrm{W}}{6\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A}$,乙灯泡的电阻:$R_{\mathrm{乙}}=\frac{U_{\mathrm{额乙}}}{I_{\mathrm{额乙}}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=12\ \Omega$。
串联电路电流处处相等,要使一个灯泡正常发光,电路电流需等于额定电流较小的乙灯泡的额定电流($I=I_{\mathrm{额乙}}=0.5\ \mathrm{A}$),此时乙正常发光,甲发光较暗。
串联总电阻:$R_{\mathrm{总}}=R_{\mathrm{甲}}+R_{\mathrm{乙}}=3\ \Omega+12\ \Omega=15\ \Omega$,总电压:$U=IR_{\mathrm{总}}=0.5\ \mathrm{A}×15\ \Omega=7.5\ \mathrm{V}$;
甲的实际功率:$P_{\mathrm{甲}}=I^2R_{\mathrm{甲}}=(0.5\ \mathrm{A})^2×3\ \Omega=0.75\ \mathrm{W}$。
(2) 并联电路各支路电压相等,为保证安全,电源最大电压等于较小的额定电压,即$U_{\mathrm{最大}}=U_{\mathrm{额甲}}=3\ \mathrm{V}$。
此时甲正常发光,电流为$I_{\mathrm{额甲}}=1\ \mathrm{A}$;乙的电流:$I_{\mathrm{乙}}=\frac{U_{\mathrm{最大}}}{R_{\mathrm{乙}}}=\frac{3\ \mathrm{V}}{12\ \Omega}=0.25\ \mathrm{A}$;
干路总电流:$I_{\mathrm{总}}=I_{\mathrm{额甲}}+I_{\mathrm{乙}}=1\ \mathrm{A}+0.25\ \mathrm{A}=1.25\ \mathrm{A}$;
总功率最大:$P_{\mathrm{最大}}=U_{\mathrm{最大}}I_{\mathrm{总}}=3\ \mathrm{V}×1.25\ \mathrm{A}=3.75\ \mathrm{W}$。
【答案】
(1)乙;7.5;0.75 (2)3.75
【知识点】
电功率计算;串联电路特点;并联电路特点
【点评】
本题考查额定参数的应用及串并联电路的规律,需掌握额定电流、电阻的计算,明确串并联电路中电流、电压的特点,结合安全条件分析电路,是电学的典型基础题型。
【难度系数】
0.5
6 爱思考的林刚利用如图所示的电路进行实验,当闭合开关S后,发现标有“6 V 3 W”的灯L₁和标有“12 V 3 W”的灯L₂亮度并不相同。已知电源电压为6 V,不考虑灯丝电阻值随温度的变化。

(1)灯L₂的电阻R₂=
(2)灯
(1)灯L₂的电阻R₂=
48
Ω。(2)灯
L₁
能正常发光,灯L₁
较亮。答案
(1)48 (2)L₁ L₁
【解析】 (1)灯L₂的电阻 $R_2=\frac{U^2_{2\mathrm{额}}}{P_2}=\frac{(12\ \mathrm{V})^2}{3\ \mathrm{W}}=48\ \Omega$。
(2)当开关S闭合后,灯L₁和L₂并联,所以灯L₁和L₂的电压 $U_1=U_2=U=6\ \mathrm{V}$,灯L₁的实际电压等于额定电压,故灯L₁能正常发光。灯L₁的实际功率等于其额定功率,即 $P_1=P_{\mathrm{额}1}=3\ \mathrm{W}$。灯L₂的实际功率 $P_2=\frac{U^2_2}{R_2}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{48\ \Omega}=0.75\ \mathrm{W}$,$P_2≠ P_{2\mathrm{额}}$,故灯L₂不能正常发光。灯的亮度由实际功率决定,实际功率越大灯越亮,因为 $P_2<P_1$,所以灯L₁更亮。
【解析】 (1)灯L₂的电阻 $R_2=\frac{U^2_{2\mathrm{额}}}{P_2}=\frac{(12\ \mathrm{V})^2}{3\ \mathrm{W}}=48\ \Omega$。
(2)当开关S闭合后,灯L₁和L₂并联,所以灯L₁和L₂的电压 $U_1=U_2=U=6\ \mathrm{V}$,灯L₁的实际电压等于额定电压,故灯L₁能正常发光。灯L₁的实际功率等于其额定功率,即 $P_1=P_{\mathrm{额}1}=3\ \mathrm{W}$。灯L₂的实际功率 $P_2=\frac{U^2_2}{R_2}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{48\ \Omega}=0.75\ \mathrm{W}$,$P_2≠ P_{2\mathrm{额}}$,故灯L₂不能正常发光。灯的亮度由实际功率决定,实际功率越大灯越亮,因为 $P_2<P_1$,所以灯L₁更亮。
解析
【分析】
要解决本题,需按以下思路思考:1. 计算灯L₂的电阻,利用额定电压和额定功率的关系公式 $ R=\frac{U^2}{P} $;2. 判断电路连接方式,确定两灯的电压,结合额定电压判断哪个灯正常发光;3. 根据实际功率判断灯的亮度,因为灯的亮度由实际功率决定,实际功率越大灯越亮。
【解析】
(1) 根据电功率公式 $ P=\frac{U^2}{R} $,变形得电阻公式 $ R=\frac{U^2}{P} $。对于灯L₂,额定电压 $ U_{2额}=12\ \mathrm{V} $,额定功率 $ P_{2额}=3\ \mathrm{W} $,代入公式:
$ R_2=\frac{U_{2额}^2}{P_{2额}}=\frac{(12\ \mathrm{V})^2}{3\ \mathrm{W}}=48\ \Omega $。
(2) 由电路图可知,闭合开关S后,L₁与L₂并联,根据并联电路电压特点,两灯电压等于电源电压,即 $ U_1=U_2=6\ \mathrm{V} $。
灯L₁的额定电压为6V,实际电压等于额定电压,故L₁能正常发光,其实际功率等于额定功率 $ P_1=3\ \mathrm{W} $。
计算L₂的实际功率:$ P_2=\frac{U_2^2}{R_2}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{48\ \Omega}=0.75\ \mathrm{W} $。
灯的亮度由实际功率决定,因 $ P_2<P_1 $,故L₁较亮。
【答案】
(1) 48;(2) L₁;L₁
【知识点】
电功率计算、并联电路特点、实际功率与亮度
【点评】
本题结合额定功率、实际功率及并联电路知识点,考查学生对电功率公式的应用能力,属于基础应用题,需掌握电路判断和公式变形方法。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需按以下思路思考:1. 计算灯L₂的电阻,利用额定电压和额定功率的关系公式 $ R=\frac{U^2}{P} $;2. 判断电路连接方式,确定两灯的电压,结合额定电压判断哪个灯正常发光;3. 根据实际功率判断灯的亮度,因为灯的亮度由实际功率决定,实际功率越大灯越亮。
【解析】
(1) 根据电功率公式 $ P=\frac{U^2}{R} $,变形得电阻公式 $ R=\frac{U^2}{P} $。对于灯L₂,额定电压 $ U_{2额}=12\ \mathrm{V} $,额定功率 $ P_{2额}=3\ \mathrm{W} $,代入公式:
$ R_2=\frac{U_{2额}^2}{P_{2额}}=\frac{(12\ \mathrm{V})^2}{3\ \mathrm{W}}=48\ \Omega $。
(2) 由电路图可知,闭合开关S后,L₁与L₂并联,根据并联电路电压特点,两灯电压等于电源电压,即 $ U_1=U_2=6\ \mathrm{V} $。
灯L₁的额定电压为6V,实际电压等于额定电压,故L₁能正常发光,其实际功率等于额定功率 $ P_1=3\ \mathrm{W} $。
计算L₂的实际功率:$ P_2=\frac{U_2^2}{R_2}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{48\ \Omega}=0.75\ \mathrm{W} $。
灯的亮度由实际功率决定,因 $ P_2<P_1 $,故L₁较亮。
【答案】
(1) 48;(2) L₁;L₁
【知识点】
电功率计算、并联电路特点、实际功率与亮度
【点评】
本题结合额定功率、实际功率及并联电路知识点,考查学生对电功率公式的应用能力,属于基础应用题,需掌握电路判断和公式变形方法。
【难度系数】
0.6
变式 [2025青岛十七中月考]两只小灯泡,甲灯标有“3 V 3 W”,乙灯标有“6 V 12 W”。若将它们并联后接在电压为3 V的电源上,不考虑灯丝电阻值随温度的变化,下列说法正确的是(
A.甲灯一定比乙灯亮
B.乙灯一定比甲灯亮
C.两灯一样亮
D.无法判断
C
)A.甲灯一定比乙灯亮
B.乙灯一定比甲灯亮
C.两灯一样亮
D.无法判断
答案
C
【解析】
解析
【分析】要判断两灯的亮度,需比较它们的实际功率,实际功率越大,灯泡越亮。解题思路为:①先根据额定电压和额定功率,利用公式$R=\frac{U^2}{P}$计算甲、乙两灯的电阻;②由于两灯并联在3V电源上,根据并联电路电压特点,两灯的实际电压均等于电源电压3V;③再根据公式$P=\frac{U^2}{R}$计算两灯的实际功率,比较实际功率大小即可判断亮度。
【解析】解:1. 计算两灯的电阻:
甲灯的电阻:$R_甲=\frac{U_{甲额}^2}{P_{甲额}}=\frac{(3\ \mathrm{V})^2}{3\ \mathrm{W}}=3\ \Omega$;
乙灯的电阻:$R_乙=\frac{U_{乙额}^2}{P_{乙额}}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{12\ \mathrm{W}}=3\ \Omega$;
2. 确定两灯的实际电压:
两灯并联在3V电源上,根据并联电路电压规律,两灯的实际电压:$U_{实甲}=U_{实乙}=3\ \mathrm{V}$;
3. 计算两灯的实际功率:
甲灯的实际功率:$P_{实甲}=\frac{U_{实甲}^2}{R_甲}=\frac{(3\ \mathrm{V})^2}{3\ \Omega}=3\ \mathrm{W}$;
乙灯的实际功率:$P_{实乙}=\frac{U_{实乙}^2}{R_乙}=\frac{(3\ \mathrm{V})^2}{3\ \Omega}=3\ \mathrm{W}$;
因为$P_{实甲}=P_{实乙}$,所以两灯一样亮,故选项C正确。
【答案】C
【知识点】电功率计算、并联电路特点、实际功率
【点评】本题结合并联电路考查实际功率的应用,核心是明确灯泡亮度由实际功率决定,利用额定参数先求电阻,再结合并联电压特点计算实际功率,属于基础应用题型。
【难度系数】0.6
【解析】解:1. 计算两灯的电阻:
甲灯的电阻:$R_甲=\frac{U_{甲额}^2}{P_{甲额}}=\frac{(3\ \mathrm{V})^2}{3\ \mathrm{W}}=3\ \Omega$;
乙灯的电阻:$R_乙=\frac{U_{乙额}^2}{P_{乙额}}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{12\ \mathrm{W}}=3\ \Omega$;
2. 确定两灯的实际电压:
两灯并联在3V电源上,根据并联电路电压规律,两灯的实际电压:$U_{实甲}=U_{实乙}=3\ \mathrm{V}$;
3. 计算两灯的实际功率:
甲灯的实际功率:$P_{实甲}=\frac{U_{实甲}^2}{R_甲}=\frac{(3\ \mathrm{V})^2}{3\ \Omega}=3\ \mathrm{W}$;
乙灯的实际功率:$P_{实乙}=\frac{U_{实乙}^2}{R_乙}=\frac{(3\ \mathrm{V})^2}{3\ \Omega}=3\ \mathrm{W}$;
因为$P_{实甲}=P_{实乙}$,所以两灯一样亮,故选项C正确。
【答案】C
【知识点】电功率计算、并联电路特点、实际功率
【点评】本题结合并联电路考查实际功率的应用,核心是明确灯泡亮度由实际功率决定,利用额定参数先求电阻,再结合并联电压特点计算实际功率,属于基础应用题型。
【难度系数】0.6
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