1. 在探究小灯泡的电功率跟哪些因素有关的实验中:若要研究小灯泡的电功率跟电流的关系,就要控制小灯泡的
电压
不变;若要研究小灯泡的电功率跟电压的关系,就要控制小灯泡的电流
不变。答案
1. 电压 电流
解析
【分析】本题考查控制变量法在探究小灯泡电功率影响因素实验中的应用。探究物理量与某一因素的关系时,需运用控制变量法,即保持其他可能影响该物理量的因素不变。小灯泡的电功率公式为$P=UI$,因此研究电功率与电流的关系时,要控制电压不变;研究电功率与电压的关系时,要控制电流不变。
【解析】根据电功率计算公式$P=UI$,当研究小灯泡的电功率跟电流的关系时,需控制电压这一变量保持不变;当研究小灯泡的电功率跟电压的关系时,需控制电流这一变量保持不变。
【答案】电压;电流
【知识点】电功率的影响因素、控制变量法
【点评】本题是对探究电功率影响因素实验中控制变量法的基础考查,属于电学实验的核心基础知识点,难度较低,适合巩固电学实验的基础方法。
【难度系数】0.8
【解析】根据电功率计算公式$P=UI$,当研究小灯泡的电功率跟电流的关系时,需控制电压这一变量保持不变;当研究小灯泡的电功率跟电压的关系时,需控制电流这一变量保持不变。
【答案】电压;电流
【知识点】电功率的影响因素、控制变量法
【点评】本题是对探究电功率影响因素实验中控制变量法的基础考查,属于电学实验的核心基础知识点,难度较低,适合巩固电学实验的基础方法。
【难度系数】0.8
2. 一只标有“220 V 40 W”的灯泡,正常工作时,通过灯泡的电流是
0.18
A(计算结果保留2位小数),灯泡的电阻是1210
Ω。答案
2. 0.18 1210
解析
【分析】
灯泡正常工作时,两端电压为额定电压,功率为额定功率。求正常工作电流需利用电功率公式变形,求电阻可利用电功率与电压、电阻的关系公式变形,代入额定电压和额定功率计算即可。
【解析】
灯泡正常工作时,额定电压$ U = 220\ \mathrm{V} $,额定功率$ P = 40\ \mathrm{W} $。
1. 计算正常工作电流:根据电功率公式$ P = UI $,变形得$ I = \frac{P}{U} = \frac{40\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}} \approx 0.18\ \mathrm{A} $;
2. 计算灯泡电阻:根据电功率公式$ P = \frac{U^2}{R} $,变形得$ R = \frac{U^2}{P} = \frac{(220\ \mathrm{V})^2}{40\ \mathrm{W}} = \frac{48400}{40} = 1210\ \Omega $。
【答案】
0.18;1210
【知识点】
额定功率计算、电功率公式应用、欧姆定律
【点评】
本题为电学基础计算题,考查额定状态下电学量的计算,核心是公式的灵活变形应用,难度较低,适合巩固电学基础。
【难度系数】
0.8
灯泡正常工作时,两端电压为额定电压,功率为额定功率。求正常工作电流需利用电功率公式变形,求电阻可利用电功率与电压、电阻的关系公式变形,代入额定电压和额定功率计算即可。
【解析】
灯泡正常工作时,额定电压$ U = 220\ \mathrm{V} $,额定功率$ P = 40\ \mathrm{W} $。
1. 计算正常工作电流:根据电功率公式$ P = UI $,变形得$ I = \frac{P}{U} = \frac{40\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}} \approx 0.18\ \mathrm{A} $;
2. 计算灯泡电阻:根据电功率公式$ P = \frac{U^2}{R} $,变形得$ R = \frac{U^2}{P} = \frac{(220\ \mathrm{V})^2}{40\ \mathrm{W}} = \frac{48400}{40} = 1210\ \Omega $。
【答案】
0.18;1210
【知识点】
额定功率计算、电功率公式应用、欧姆定律
【点评】
本题为电学基础计算题,考查额定状态下电学量的计算,核心是公式的灵活变形应用,难度较低,适合巩固电学基础。
【难度系数】
0.8
3. 在一只小灯泡的两端加2.5V电压时,电流是0.3A,此时小灯泡的电功率是
0.75
W。它在这种情况下通电5min,则电流做功225
J,消耗电能225
J。答案
3. 0.75 225 225
解析
【分析】
本题考查电功率和电功的计算,解题思路为:1. 已知小灯泡两端电压和通过的电流,利用电功率公式$P=UI$计算电功率;2. 先将通电时间单位换算为秒,再利用电功公式$W=UIt$计算电流做功;3. 电流做功的过程就是消耗电能的过程,因此消耗的电能等于电流做的功。
【解析】
1. 计算小灯泡的电功率:根据电功率公式$P=UI$,代入$U=2.5V$、$I=0.3A$,可得$P=2.5V×0.3A=0.75W$。
2. 计算电流做功:先将通电时间换算为秒,$t=5min=5×60s=300s$;根据电功公式$W=UIt$,代入数值可得$W=2.5V×0.3A×300s=225J$。
3. 电流做功等于消耗的电能,因此消耗电能为225J。
【答案】
0.75 225 225
【知识点】
电功率计算、电功计算、电能与电功的关系
【点评】
本题为电学基础计算题,考查电功率和电功的基本公式应用,关键是时间单位换算和理解电流做功与消耗电能的等量关系,难度较低,适合巩固基础。
【难度系数】
0.8
本题考查电功率和电功的计算,解题思路为:1. 已知小灯泡两端电压和通过的电流,利用电功率公式$P=UI$计算电功率;2. 先将通电时间单位换算为秒,再利用电功公式$W=UIt$计算电流做功;3. 电流做功的过程就是消耗电能的过程,因此消耗的电能等于电流做的功。
【解析】
1. 计算小灯泡的电功率:根据电功率公式$P=UI$,代入$U=2.5V$、$I=0.3A$,可得$P=2.5V×0.3A=0.75W$。
2. 计算电流做功:先将通电时间换算为秒,$t=5min=5×60s=300s$;根据电功公式$W=UIt$,代入数值可得$W=2.5V×0.3A×300s=225J$。
3. 电流做功等于消耗的电能,因此消耗电能为225J。
【答案】
0.75 225 225
【知识点】
电功率计算、电功计算、电能与电功的关系
【点评】
本题为电学基础计算题,考查电功率和电功的基本公式应用,关键是时间单位换算和理解电流做功与消耗电能的等量关系,难度较低,适合巩固基础。
【难度系数】
0.8
4. 四只规格不同的灯泡,都在各自额定电压下工作,通过灯泡的电流最大的是(
A.标有“220V 60W”的灯泡
B.标有“110V 60W”的灯泡
C.标有“36V 60W”的灯泡
D.标有“36V 40W”的灯泡
C
)。A.标有“220V 60W”的灯泡
B.标有“110V 60W”的灯泡
C.标有“36V 60W”的灯泡
D.标有“36V 40W”的灯泡
答案
4. C
解析
【分析】本题考查电功率公式的应用,已知各灯泡的额定电压和额定功率,根据电功率公式$P=UI$变形得到电流计算公式$I=\frac{P}{U}$,分别计算各灯泡在额定电压下的工作电流,比较电流大小即可得出结果。
【解析】根据电功率公式$P=UI$,变形得电流$I=\frac{P}{U}$,分别计算各选项灯泡的额定电流:
A选项:$I_A=\frac{P_A}{U_A}=\frac{60W}{220V}\approx0.27A$;
B选项:$I_B=\frac{P_B}{U_B}=\frac{60W}{110V}\approx0.55A$;
C选项:$I_C=\frac{P_C}{U_C}=\frac{60W}{36V}\approx1.67A$;
D选项:$I_D=\frac{P_D}{U_D}=\frac{40W}{36V}\approx1.11A$;
比较四个电流大小:$1.67A>1.11A>0.55A>0.27A$,因此电流最大的是C选项的灯泡。
【答案】C
【知识点】电功率公式应用、额定功率与额定电压
【点评】本题为基础电功率计算题型,核心是利用$I=\frac{P}{U}$计算额定电流,只要牢记公式并准确计算即可快速解题,属于常规易得分题。
【难度系数】0.4
【解析】根据电功率公式$P=UI$,变形得电流$I=\frac{P}{U}$,分别计算各选项灯泡的额定电流:
A选项:$I_A=\frac{P_A}{U_A}=\frac{60W}{220V}\approx0.27A$;
B选项:$I_B=\frac{P_B}{U_B}=\frac{60W}{110V}\approx0.55A$;
C选项:$I_C=\frac{P_C}{U_C}=\frac{60W}{36V}\approx1.67A$;
D选项:$I_D=\frac{P_D}{U_D}=\frac{40W}{36V}\approx1.11A$;
比较四个电流大小:$1.67A>1.11A>0.55A>0.27A$,因此电流最大的是C选项的灯泡。
【答案】C
【知识点】电功率公式应用、额定功率与额定电压
【点评】本题为基础电功率计算题型,核心是利用$I=\frac{P}{U}$计算额定电流,只要牢记公式并准确计算即可快速解题,属于常规易得分题。
【难度系数】0.4
5. 关于标有“6V 3W”字样的小灯泡(忽略温度对灯丝电阻的影响),下列说法正确的是(
A.小灯泡正常发光时的电功率是6W
B.小灯泡的实际电压是6V
C.小灯泡正常发光时的电流是0.2A
D.小灯泡的电阻为12Ω
D
)。A.小灯泡正常发光时的电功率是6W
B.小灯泡的实际电压是6V
C.小灯泡正常发光时的电流是0.2A
D.小灯泡的电阻为12Ω
答案
5. D
解析
【分析】首先明确小灯泡铭牌“6V 3W”的含义:6V是小灯泡的额定电压(正常工作时的电压),3W是小灯泡的额定功率(正常工作时的电功率)。接下来逐个分析选项:A选项需明确正常发光时的功率为额定功率;B选项要区分实际电压和额定电压;C选项需用额定功率和额定电压计算正常发光电流;D选项需利用额定值计算灯丝电阻。
【解析】根据小灯泡铭牌“6V 3W”,可知额定电压$U_{额}=6V$,额定功率$P_{额}=3W$。
选项A:小灯泡正常发光时的电功率等于额定功率,即$3W$,不是$6W$,A错误;
选项B:小灯泡的实际电压随电路变化,只有正常发光时实际电压才等于额定电压$6V$,B错误;
选项C:正常发光时的电流$I=\frac{P_{额}}{U_{额}}=\frac{3W}{6V}=0.5A$,不是$0.2A$,C错误;
选项D:忽略温度对灯丝电阻的影响,灯丝电阻$R=\frac{U_{额}^2}{P_{额}}=\frac{(6V)^2}{3W}=12Ω$,D正确。
【答案】D
【知识点】额定电压与额定功率、电功率计算
【点评】本题考查额定值的理解和电功率相关计算,需明确额定值是用电器正常工作时的参数,电阻计算利用额定电压和额定功率,属于电学基础题,难度适中。
【难度系数】0.7
【解析】根据小灯泡铭牌“6V 3W”,可知额定电压$U_{额}=6V$,额定功率$P_{额}=3W$。
选项A:小灯泡正常发光时的电功率等于额定功率,即$3W$,不是$6W$,A错误;
选项B:小灯泡的实际电压随电路变化,只有正常发光时实际电压才等于额定电压$6V$,B错误;
选项C:正常发光时的电流$I=\frac{P_{额}}{U_{额}}=\frac{3W}{6V}=0.5A$,不是$0.2A$,C错误;
选项D:忽略温度对灯丝电阻的影响,灯丝电阻$R=\frac{U_{额}^2}{P_{额}}=\frac{(6V)^2}{3W}=12Ω$,D正确。
【答案】D
【知识点】额定电压与额定功率、电功率计算
【点评】本题考查额定值的理解和电功率相关计算,需明确额定值是用电器正常工作时的参数,电阻计算利用额定电压和额定功率,属于电学基础题,难度适中。
【难度系数】0.7
6. 在一次雷电现象中,已知某时刻的电流约为$2× 10^{4}$A,电压约为$10^{6}$V,则该时刻雷电的电功率约为多少?
答案
6. $2×10^{10}\mathrm{W}$
解析
【分析】本题要求计算雷电的电功率,已知电流和电压,根据电功率的计算公式$P=UI$,只需将已知的电流、电压数值代入公式计算即可得到结果。
【解析】根据电功率公式$P = UI$,将已知的电流$I=2×10^4\,\mathrm{A}$、电压$U=10^6\,\mathrm{V}$代入公式:
$P = UI = 10^6\,\mathrm{V}×2×10^4\,\mathrm{A} = 2×10^{10}\,\mathrm{W}$
【答案】$2×10^{10}\mathrm{W}$
【知识点】电功率计算、电学公式应用
【点评】本题为基础的电功率计算题,直接运用核心公式即可求解,考查学生对电学基础公式的掌握,难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】根据电功率公式$P = UI$,将已知的电流$I=2×10^4\,\mathrm{A}$、电压$U=10^6\,\mathrm{V}$代入公式:
$P = UI = 10^6\,\mathrm{V}×2×10^4\,\mathrm{A} = 2×10^{10}\,\mathrm{W}$
【答案】$2×10^{10}\mathrm{W}$
【知识点】电功率计算、电学公式应用
【点评】本题为基础的电功率计算题,直接运用核心公式即可求解,考查学生对电学基础公式的掌握,难度较低。
【难度系数】0.8
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