[变式](2026济宁兖州区期末)如图为模拟简易调光灯的调节过程。已知小灯泡的规格为“6 V 0.5 A”,电源电压为6 V。滑动变阻器滑片由最左端向右滑动时小灯泡逐渐变暗,当滑到最右端时电流表的示数为0.2 A。如果灯丝电阻不变,下列说法正确的是(

A.小灯泡逐渐变暗,说明其额定功率逐渐变小
B.滑片由最左端向右滑动时,滑动变阻器两端电压逐渐变小
C.滑动变阻器的最大阻值为$30\ \Omega$
D.小灯泡的实际电功率变化范围为0.48~3 W
D
)A.小灯泡逐渐变暗,说明其额定功率逐渐变小
B.滑片由最左端向右滑动时,滑动变阻器两端电压逐渐变小
C.滑动变阻器的最大阻值为$30\ \Omega$
D.小灯泡的实际电功率变化范围为0.48~3 W
答案
D
解析
【分析】
要解决本题,需结合串联电路特点、欧姆定律、电功率公式逐一分析选项:首先明确小灯泡的额定参数,计算其电阻和额定功率;再分析滑动变阻器滑片移动时,电路中电流、电压、电阻的变化规律,判断各选项的正误。
1. 额定功率是灯泡正常工作时的固有属性,与实际工作状态无关,据此判断A;
2. 滑片右滑时,滑动变阻器接入电阻变大,电路电流变小,结合欧姆定律判断灯泡电压,再由串联电压规律判断滑动变阻器电压变化,判断B;
3. 先计算灯泡电阻,再结合滑片在最右端时的电流,求出总电阻后减去灯泡电阻得到滑动变阻器最大阻值,判断C;
4. 分别计算灯泡的最大实际功率(额定功率)和最小实际功率(电流0.2A时),确定实际功率范围,判断D。
【解析】
已知小灯泡规格为“6V 0.5A”,电源电压为6V,灯丝电阻不变:
1. 计算灯泡电阻和额定功率:
灯泡电阻:$R_L = \frac{U_{额}}{I_{额}} = \frac{6V}{0.5A} = 12\Omega$;
灯泡额定功率:$P_{额} = U_{额}I_{额} = 6V × 0.5A = 3W$。
2. 逐一分析选项:
选项A:额定功率是灯泡正常工作时的功率,是定值,灯泡变暗是实际功率变小,并非额定功率变小,A错误;
选项B:滑片右滑时,滑动变阻器接入电阻变大,电路总电阻变大,由$I=\frac{U}{R}$知电流变小;灯泡电阻不变,由$U_L=IR_L$知灯泡两端电压变小,根据串联电路电压规律$U_{滑}=U_{总}-U_L$,电源电压不变,$U_L$变小则滑动变阻器两端电压变大,B错误;
选项C:滑片在最右端时,电流$I=0.2A$,总电阻$R_{总}=\frac{U_{总}}{I}=\frac{6V}{0.2A}=30\Omega$,滑动变阻器最大阻值$R_{滑大}=R_{总}-R_L=30\Omega-12\Omega=18\Omega≠30\Omega$,C错误;
选项D:灯泡的最大实际功率等于额定功率$3W$;最小实际功率为电流0.2A时的功率:$P_{实小}=I^2R_L=(0.2A)^2×12\Omega=0.48W$,所以实际电功率变化范围为0.48~3W,D正确。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律、电功率计算、串联电路特点
【点评】
本题结合简易调光灯电路,考查串联电路规律、欧姆定律及电功率的应用,需明确额定功率与实际功率的区别,熟练运用相关公式进行计算分析,易错点是滑动变阻器阻值的计算及电压变化的判断。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需结合串联电路特点、欧姆定律、电功率公式逐一分析选项:首先明确小灯泡的额定参数,计算其电阻和额定功率;再分析滑动变阻器滑片移动时,电路中电流、电压、电阻的变化规律,判断各选项的正误。
1. 额定功率是灯泡正常工作时的固有属性,与实际工作状态无关,据此判断A;
2. 滑片右滑时,滑动变阻器接入电阻变大,电路电流变小,结合欧姆定律判断灯泡电压,再由串联电压规律判断滑动变阻器电压变化,判断B;
3. 先计算灯泡电阻,再结合滑片在最右端时的电流,求出总电阻后减去灯泡电阻得到滑动变阻器最大阻值,判断C;
4. 分别计算灯泡的最大实际功率(额定功率)和最小实际功率(电流0.2A时),确定实际功率范围,判断D。
【解析】
已知小灯泡规格为“6V 0.5A”,电源电压为6V,灯丝电阻不变:
1. 计算灯泡电阻和额定功率:
灯泡电阻:$R_L = \frac{U_{额}}{I_{额}} = \frac{6V}{0.5A} = 12\Omega$;
灯泡额定功率:$P_{额} = U_{额}I_{额} = 6V × 0.5A = 3W$。
2. 逐一分析选项:
选项A:额定功率是灯泡正常工作时的功率,是定值,灯泡变暗是实际功率变小,并非额定功率变小,A错误;
选项B:滑片右滑时,滑动变阻器接入电阻变大,电路总电阻变大,由$I=\frac{U}{R}$知电流变小;灯泡电阻不变,由$U_L=IR_L$知灯泡两端电压变小,根据串联电路电压规律$U_{滑}=U_{总}-U_L$,电源电压不变,$U_L$变小则滑动变阻器两端电压变大,B错误;
选项C:滑片在最右端时,电流$I=0.2A$,总电阻$R_{总}=\frac{U_{总}}{I}=\frac{6V}{0.2A}=30\Omega$,滑动变阻器最大阻值$R_{滑大}=R_{总}-R_L=30\Omega-12\Omega=18\Omega≠30\Omega$,C错误;
选项D:灯泡的最大实际功率等于额定功率$3W$;最小实际功率为电流0.2A时的功率:$P_{实小}=I^2R_L=(0.2A)^2×12\Omega=0.48W$,所以实际电功率变化范围为0.48~3W,D正确。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律、电功率计算、串联电路特点
【点评】
本题结合简易调光灯电路,考查串联电路规律、欧姆定律及电功率的应用,需明确额定功率与实际功率的区别,熟练运用相关公式进行计算分析,易错点是滑动变阻器阻值的计算及电压变化的判断。
【难度系数】
0.5
1.标有“220 V 100 W”字样的家用电器正常工作时的电功率(
A.大于100 W
B.小于100 W
C.等于100 W
D.大于或等于100 W
C
)A.大于100 W
B.小于100 W
C.等于100 W
D.大于或等于100 W
答案
1. C
解析
【分析】首先明确用电器铭牌参数的物理意义:“220 V”是用电器的额定电压,即正常工作时的电压;“100 W”是用电器的额定功率,其定义为用电器在额定电压下正常工作时的电功率。题目要求判断正常工作时的电功率,需结合额定功率的定义分析。
【解析】用电器铭牌上标注的“100 W”是额定功率,额定功率的物理意义就是用电器在额定电压下正常工作时的电功率,因此该家用电器正常工作时的电功率等于额定功率100 W,对应选项C。
【答案】C
【知识点】额定功率、电功率
【点评】本题考查额定功率的基本概念,属于初中物理电学基础题,核心是理解铭牌参数的含义,难度较低,侧重基础知识点的识记。
【难度系数】0.8
【解析】用电器铭牌上标注的“100 W”是额定功率,额定功率的物理意义就是用电器在额定电压下正常工作时的电功率,因此该家用电器正常工作时的电功率等于额定功率100 W,对应选项C。
【答案】C
【知识点】额定功率、电功率
【点评】本题考查额定功率的基本概念,属于初中物理电学基础题,核心是理解铭牌参数的含义,难度较低,侧重基础知识点的识记。
【难度系数】0.8
2.有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1 800 W,乙的额定功率为1 200 W。两个电热水壶都正常工作时,下列说法中正确的是(
A.甲电热水壶两端的电压较大
B.电流通过甲电热水壶做功较快
C.通过两个电热水壶的电流相等
D.相同时间内,两个电热水壶消耗的电能一样多
B
)A.甲电热水壶两端的电压较大
B.电流通过甲电热水壶做功较快
C.通过两个电热水壶的电流相等
D.相同时间内,两个电热水壶消耗的电能一样多
答案
2. B
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确电热水壶正常工作的核心含义:用电器正常工作时,实际电压等于额定电压,实际功率等于额定功率。已知甲、乙额定电压相同,额定功率分别为1800W和1200W。接下来结合电功率、电功的相关概念和公式,逐个分析选项:A选项需判断正常工作时的电压关系;B选项需理解电功率的物理意义;C选项需利用P=UI分析电流;D选项需利用W=Pt分析电能消耗。
【解析】
电热水壶正常工作时,实际电压等于额定电压,实际功率等于额定功率。已知甲、乙额定电压相同,$P_甲=1800W$,$P_乙=1200W$。
选项A:正常工作时,电热水壶两端电压等于额定电压,因甲乙额定电压相同,故两端电压相等,A错误;
选项B:电功率是描述电流做功快慢的物理量,额定功率越大,电流做功越快。甲的额定功率大于乙,所以电流通过甲电热水壶做功较快,B正确;
选项C:根据公式$P=UI$,变形得$I=\frac{P}{U}$,正常工作时电压$U$相同,功率$P$不同,因此通过两电热水壶的电流不相等,C错误;
选项D:根据公式$W=Pt$,相同时间$t$内,功率$P$不同,所以消耗的电能$W$不同,甲消耗的电能更多,D错误。
【答案】
B
【知识点】
额定功率、电功率的物理意义、电功的计算
【点评】
本题考查额定功率的概念及电功率相关公式的基础应用,需准确把握“正常工作”的特点,结合公式分析各选项,属于常规基础题,侧重对核心概念的理解。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需先明确电热水壶正常工作的核心含义:用电器正常工作时,实际电压等于额定电压,实际功率等于额定功率。已知甲、乙额定电压相同,额定功率分别为1800W和1200W。接下来结合电功率、电功的相关概念和公式,逐个分析选项:A选项需判断正常工作时的电压关系;B选项需理解电功率的物理意义;C选项需利用P=UI分析电流;D选项需利用W=Pt分析电能消耗。
【解析】
电热水壶正常工作时,实际电压等于额定电压,实际功率等于额定功率。已知甲、乙额定电压相同,$P_甲=1800W$,$P_乙=1200W$。
选项A:正常工作时,电热水壶两端电压等于额定电压,因甲乙额定电压相同,故两端电压相等,A错误;
选项B:电功率是描述电流做功快慢的物理量,额定功率越大,电流做功越快。甲的额定功率大于乙,所以电流通过甲电热水壶做功较快,B正确;
选项C:根据公式$P=UI$,变形得$I=\frac{P}{U}$,正常工作时电压$U$相同,功率$P$不同,因此通过两电热水壶的电流不相等,C错误;
选项D:根据公式$W=Pt$,相同时间$t$内,功率$P$不同,所以消耗的电能$W$不同,甲消耗的电能更多,D错误。
【答案】
B
【知识点】
额定功率、电功率的物理意义、电功的计算
【点评】
本题考查额定功率的概念及电功率相关公式的基础应用,需准确把握“正常工作”的特点,结合公式分析各选项,属于常规基础题,侧重对核心概念的理解。
【难度系数】
0.6
3.(2026济南历下区期末)如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,当滑片P向右滑动时,下列说法正确的是 (

A.电流表示数变小,灯泡的实际功率变小
B.电压表示数变大,灯泡的实际功率变小
C.电流表示数变小,灯泡的实际功率变大
D.电压表示数变大,灯泡的实际功率变大
A
)A.电流表示数变小,灯泡的实际功率变小
B.电压表示数变大,灯泡的实际功率变小
C.电流表示数变小,灯泡的实际功率变大
D.电压表示数变大,灯泡的实际功率变大
答案
3. A
解析
【分析】
首先明确电路结构:灯泡L与滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡L两端的电压。当滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,需结合欧姆定律和电功率公式分析各物理量的变化。
【解析】
解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电流表测串联电路的电流,电压表测灯泡L两端的电压。
当滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路总电阻$ R_{总}=R_{滑}+R_{L} $($ R_{L} $为灯泡电阻,保持不变)变大。
电源电压$ U $不变,根据欧姆定律$ I=\frac{U}{R_{总}} $,可知电路中的电流$ I $变小,即电流表示数变小,排除C、D选项。
灯泡的实际功率$ P=I^{2}R_{L} $,由于$ I $变小、$ R_{L} $不变,所以灯泡的实际功率变小,排除B选项。
灯泡两端的电压$ U_{L}=IR_{L} $,$ I $变小、$ R_{L} $不变,所以$ U_{L} $变小,即电压表示数变小,验证A选项正确。
【答案】
A
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律应用、电功率计算
【点评】
本题为动态电路分析题,核心是理清电路结构,明确电表测量对象,结合欧姆定律和电功率公式推导物理量变化,属于基础题型,需掌握串联电路的规律和基本公式的应用。
【难度系数】
0.3
首先明确电路结构:灯泡L与滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡L两端的电压。当滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,需结合欧姆定律和电功率公式分析各物理量的变化。
【解析】
解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电流表测串联电路的电流,电压表测灯泡L两端的电压。
当滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路总电阻$ R_{总}=R_{滑}+R_{L} $($ R_{L} $为灯泡电阻,保持不变)变大。
电源电压$ U $不变,根据欧姆定律$ I=\frac{U}{R_{总}} $,可知电路中的电流$ I $变小,即电流表示数变小,排除C、D选项。
灯泡的实际功率$ P=I^{2}R_{L} $,由于$ I $变小、$ R_{L} $不变,所以灯泡的实际功率变小,排除B选项。
灯泡两端的电压$ U_{L}=IR_{L} $,$ I $变小、$ R_{L} $不变,所以$ U_{L} $变小,即电压表示数变小,验证A选项正确。
【答案】
A
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律应用、电功率计算
【点评】
本题为动态电路分析题,核心是理清电路结构,明确电表测量对象,结合欧姆定律和电功率公式推导物理量变化,属于基础题型,需掌握串联电路的规律和基本公式的应用。
【难度系数】
0.3
4.(2025天津)将标有“6 V 6 W”字样的甲灯泡和标有“6 V 3 W”字样的乙灯泡串联后,接在电压为9 V的电源上。不考虑温度对灯丝电阻的影响,则(
A.甲灯能正常发光
B.乙灯能正常发光
C.两灯均能正常发光
D.两灯均不能正常发光
B
)A.甲灯能正常发光
B.乙灯能正常发光
C.两灯均能正常发光
D.两灯均不能正常发光
答案
4. B
解析
【分析】
要判断灯泡是否正常发光,需依据“实际电压等于额定电压时灯泡正常发光”的条件,结合串联电路规律和电功率、欧姆定律公式计算。解题思路:1. 利用电功率公式求出两灯电阻;2. 计算串联电路的总电阻和电流;3. 求出两灯实际电压,与额定电压对比确定是否正常发光。
【解析】
1. 计算两灯电阻:
根据公式 $ P = \frac{U^2}{R} $,变形得 $ R = \frac{U_{额}^2}{P_{额}} $。
甲灯电阻:$ R_甲 = \frac{(6V)^2}{6W} = 6Ω $;
乙灯电阻:$ R_乙 = \frac{(6V)^2}{3W} = 12Ω $。
2. 计算串联电路的电流:
串联总电阻 $ R_{总} = R_甲 + R_乙 = 6Ω + 12Ω = 18Ω $;
电路电流 $ I = \frac{U_{总}}{R_{总}} = \frac{9V}{18Ω} = 0.5A $。
3. 计算两灯实际电压:
甲灯实际电压:$ U_{甲实} = I R_甲 = 0.5A × 6Ω = 3V $(小于额定电压6V,不能正常发光);
乙灯实际电压:$ U_{乙实} = I R_乙 = 0.5A × 12Ω = 6V $(等于额定电压6V,能正常发光)。
综上,乙灯能正常发光,答案为B。
【答案】
B
【知识点】
电功率计算、串联电路特点、欧姆定律
【点评】
本题是串联电路与电功率的综合应用题,核心是利用公式推导电阻、电流和实际电压,明确灯泡正常发光的判断依据,难度适中,需掌握相关公式的灵活运用。
【难度系数】
0.5
要判断灯泡是否正常发光,需依据“实际电压等于额定电压时灯泡正常发光”的条件,结合串联电路规律和电功率、欧姆定律公式计算。解题思路:1. 利用电功率公式求出两灯电阻;2. 计算串联电路的总电阻和电流;3. 求出两灯实际电压,与额定电压对比确定是否正常发光。
【解析】
1. 计算两灯电阻:
根据公式 $ P = \frac{U^2}{R} $,变形得 $ R = \frac{U_{额}^2}{P_{额}} $。
甲灯电阻:$ R_甲 = \frac{(6V)^2}{6W} = 6Ω $;
乙灯电阻:$ R_乙 = \frac{(6V)^2}{3W} = 12Ω $。
2. 计算串联电路的电流:
串联总电阻 $ R_{总} = R_甲 + R_乙 = 6Ω + 12Ω = 18Ω $;
电路电流 $ I = \frac{U_{总}}{R_{总}} = \frac{9V}{18Ω} = 0.5A $。
3. 计算两灯实际电压:
甲灯实际电压:$ U_{甲实} = I R_甲 = 0.5A × 6Ω = 3V $(小于额定电压6V,不能正常发光);
乙灯实际电压:$ U_{乙实} = I R_乙 = 0.5A × 12Ω = 6V $(等于额定电压6V,能正常发光)。
综上,乙灯能正常发光,答案为B。
【答案】
B
【知识点】
电功率计算、串联电路特点、欧姆定律
【点评】
本题是串联电路与电功率的综合应用题,核心是利用公式推导电阻、电流和实际电压,明确灯泡正常发光的判断依据,难度适中,需掌握相关公式的灵活运用。
【难度系数】
0.5
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