1.(2024·达州中考)某彩色电视机的铭牌如图所示,其额定电功率为

110
W,额定电流是 0.5
A。当它正常工作时,60 s内消耗的电能为 6600
J。答案
110 0.5 6 600
解析:由铭牌信息可知,电视机的额定功率为 110 W,额定电压为 220 V; 由 P=UI 可得,额定电流为
$I=\frac{P}{U}=\frac{110\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A}$,60 s 内消耗的电能为 $W=Pt=110\ \mathrm{W}×60\ \mathrm{s}=6\ 600\ \mathrm{J}$。
解析:由铭牌信息可知,电视机的额定功率为 110 W,额定电压为 220 V; 由 P=UI 可得,额定电流为
$I=\frac{P}{U}=\frac{110\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A}$,60 s 内消耗的电能为 $W=Pt=110\ \mathrm{W}×60\ \mathrm{s}=6\ 600\ \mathrm{J}$。
解析
【分析】首先读取电视机铭牌上标注的额定功率,再利用电功率公式$P=UI$变形计算额定电流,最后根据电能公式$W=Pt$计算正常工作60s消耗的电能,解题时需准确读取铭牌信息并正确应用电学公式。
【解析】1. 由铭牌信息可知,该彩色电视机的额定电功率为$110\ \mathrm{W}$,额定电压为$220\ \mathrm{V}$;2. 根据电功率公式$P=UI$,变形可得额定电流$I=\frac{P}{U}=\frac{110\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A}$;3. 正常工作时,60s内消耗的电能$W=Pt=110\ \mathrm{W}×60\ \mathrm{s}=6600\ \mathrm{J}$。
【答案】110;0.5;6600
【知识点】电功率计算、电能计算
【点评】本题考查用电器铭牌信息的读取及电学基本公式的应用,属于基础题型,难度较低,需准确掌握相关公式的应用。
【难度系数】0.6
【解析】1. 由铭牌信息可知,该彩色电视机的额定电功率为$110\ \mathrm{W}$,额定电压为$220\ \mathrm{V}$;2. 根据电功率公式$P=UI$,变形可得额定电流$I=\frac{P}{U}=\frac{110\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A}$;3. 正常工作时,60s内消耗的电能$W=Pt=110\ \mathrm{W}×60\ \mathrm{s}=6600\ \mathrm{J}$。
【答案】110;0.5;6600
【知识点】电功率计算、电能计算
【点评】本题考查用电器铭牌信息的读取及电学基本公式的应用,属于基础题型,难度较低,需准确掌握相关公式的应用。
【难度系数】0.6
2. 一个标有“220 V 1 000 W”的电热器,根据铭牌推算,下列说法错误的是 (
A.额定电压为220 V
B.额定功率为1 000 W
C.正常工作时的电阻为484 Ω
D.一度电可以供它正常工作1 h
C
)A.额定电压为220 V
B.额定功率为1 000 W
C.正常工作时的电阻为484 Ω
D.一度电可以供它正常工作1 h
答案
C 解析:AB. 电热器的铭牌“220 V 1 000 W”的含义:220 V 是指电热器的额定电压是 220 V,1 000 W 是指电热器的额定功率为 1 000 W,故 AB 正确,不符合题意;C. 电热器正常工作电阻 $R=\frac{U^2}{P}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{1\ 000\ \mathrm{W}}=48.4\ \Omega$,故 C 错误,符合题意;D.一度电可供额定功率 1 000 W 的电热器正常工作的时间 $t=\frac{W}{P}=\frac{1\ \mathrm{kW· h}}{1\ \mathrm{kW}}=1\ \mathrm{h}$,故 D 正确,不符合题意。故选 C。
解析
【分析】首先理解用电器铭牌“220 V 1 000 W”的含义:220V是额定电压(用电器正常工作时的电压),1000W是额定功率(用电器正常工作时的功率)。随后逐一分析选项:A、B直接对应铭牌的基础含义,判断对错;C需利用电功率公式计算正常工作电阻;D需利用电能公式计算工作时间,最终找出错误选项。
【解析】
1. 分析选项A、B:电热器铭牌“220 V 1 000 W”中,220 V表示额定电压为220 V,1 000 W表示额定功率为1 000 W,故A、B正确,不符合题意;
2. 分析选项C:根据电功率公式$R=\frac{U^2}{P}$,代入额定电压和额定功率,得正常工作电阻$R=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{1000\ \mathrm{W}}=48.4\ \Omega$,并非484 Ω,故C错误,符合题意;
3. 分析选项D:1度电即$1\ \mathrm{kW·h}$,额定功率$P=1000\ \mathrm{W}=1\ \mathrm{kW}$,根据电能公式$t=\frac{W}{P}$,得工作时间$t=\frac{1\ \mathrm{kW·h}}{1\ \mathrm{kW}}=1\ \mathrm{h}$,故D正确,不符合题意。
综上,错误的是C选项。
【答案】C
【知识点】额定电压与额定功率、电功率公式应用、电能与时间计算
【点评】本题考查用电器铭牌参数的理解及电功率、电能相关公式的基础应用,属于初中物理常规基础题,需准确掌握铭牌含义和相关公式即可解答。
【难度系数】0.7
【解析】
1. 分析选项A、B:电热器铭牌“220 V 1 000 W”中,220 V表示额定电压为220 V,1 000 W表示额定功率为1 000 W,故A、B正确,不符合题意;
2. 分析选项C:根据电功率公式$R=\frac{U^2}{P}$,代入额定电压和额定功率,得正常工作电阻$R=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{1000\ \mathrm{W}}=48.4\ \Omega$,并非484 Ω,故C错误,符合题意;
3. 分析选项D:1度电即$1\ \mathrm{kW·h}$,额定功率$P=1000\ \mathrm{W}=1\ \mathrm{kW}$,根据电能公式$t=\frac{W}{P}$,得工作时间$t=\frac{1\ \mathrm{kW·h}}{1\ \mathrm{kW}}=1\ \mathrm{h}$,故D正确,不符合题意。
综上,错误的是C选项。
【答案】C
【知识点】额定电压与额定功率、电功率公式应用、电能与时间计算
【点评】本题考查用电器铭牌参数的理解及电功率、电能相关公式的基础应用,属于初中物理常规基础题,需准确掌握铭牌含义和相关公式即可解答。
【难度系数】0.7
3. 核心素养 物理概念(2025·蚌埠第三实验学校调研)如图所示,闭合开关,发现灯$\mathrm{L}_1$较亮,灯$\mathrm{L}_2$较暗,下列说法正确的是(

A.灯$\mathrm{L}_1$两端电压大于灯$\mathrm{L}_2$两端电压
B.灯$\mathrm{L}_1$的电阻大于灯$\mathrm{L}_2$的电阻
C.灯$\mathrm{L}_1$的额定功率一定大于灯$\mathrm{L}_2$的额定功率
D.灯$\mathrm{L}_1$的实际功率大于灯$\mathrm{L}_2$的实际功率
D
)A.灯$\mathrm{L}_1$两端电压大于灯$\mathrm{L}_2$两端电压
B.灯$\mathrm{L}_1$的电阻大于灯$\mathrm{L}_2$的电阻
C.灯$\mathrm{L}_1$的额定功率一定大于灯$\mathrm{L}_2$的额定功率
D.灯$\mathrm{L}_1$的实际功率大于灯$\mathrm{L}_2$的实际功率
答案
D 解析:A.根据电路图知,两灯并联,电压相等,故 A 错误;BD.闭合开关,发现灯 $\mathrm{L}_1$ 较亮,灯 $\mathrm{L}_2$ 较暗,灯的亮度是由实际功率决定的,灯 $\mathrm{L}_1$ 的实际功率大于灯 $\mathrm{L}_2$ 的实际功率,根据 $P=\frac{U^2}{R}$ 知,灯 $\mathrm{L}_1$ 的电阻小于灯 $\mathrm{L}_2$ 的电阻,故 B 错误,D 正确;C.额定功率是指灯泡在额定电压下工作时的功率,灯 $\mathrm{L}_1$ 的实际功率大于灯 $\mathrm{L}_2$ 的实际功率,但不知道是否正常发光,无法比较额定功率大小,故 C 错误。故选 D。
解析
【分析】
首先观察电路图,判断灯$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$为并联连接;明确灯泡的亮度由实际功率决定,并联电路中各支路两端电压相等;再结合电功率相关公式,逐一分析各选项,排除错误选项得出正确答案。
【解析】
1. 电路判断:由图可知,闭合开关后,$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$并联,根据并联电路特点,各支路两端电压相等,因此$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$两端电压相等,故选项A错误。
2. 亮度与实际功率:灯泡的亮度由实际功率决定,$\mathrm{L}_1$较亮说明$\mathrm{L}_1$的实际功率大于$\mathrm{L}_2$的实际功率,故选项D正确。
3. 电阻分析:根据电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$,并联时电压$U$相等,功率$P$与电阻$R$成反比,因$P_1>P_2$,所以$R_1<R_2$,即$\mathrm{L}_1$的电阻小于$\mathrm{L}_2$的电阻,选项B错误。
4. 额定功率分析:额定功率是灯泡在额定电压下的功率,题目未说明两灯是否正常发光,无法比较额定功率大小,选项C错误。
综上,正确答案为D。
【答案】
D
【知识点】
并联电路特点、实际功率与亮度关系、电功率计算
【点评】
本题考查并联电路规律、灯泡亮度的决定因素及电功率公式的应用,属于基础电路分析题,需掌握“灯泡亮度由实际功率决定”这一核心知识点,结合并联电路特点即可快速分析选项。
【难度系数】
0.6
首先观察电路图,判断灯$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$为并联连接;明确灯泡的亮度由实际功率决定,并联电路中各支路两端电压相等;再结合电功率相关公式,逐一分析各选项,排除错误选项得出正确答案。
【解析】
1. 电路判断:由图可知,闭合开关后,$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$并联,根据并联电路特点,各支路两端电压相等,因此$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$两端电压相等,故选项A错误。
2. 亮度与实际功率:灯泡的亮度由实际功率决定,$\mathrm{L}_1$较亮说明$\mathrm{L}_1$的实际功率大于$\mathrm{L}_2$的实际功率,故选项D正确。
3. 电阻分析:根据电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$,并联时电压$U$相等,功率$P$与电阻$R$成反比,因$P_1>P_2$,所以$R_1<R_2$,即$\mathrm{L}_1$的电阻小于$\mathrm{L}_2$的电阻,选项B错误。
4. 额定功率分析:额定功率是灯泡在额定电压下的功率,题目未说明两灯是否正常发光,无法比较额定功率大小,选项C错误。
综上,正确答案为D。
【答案】
D
【知识点】
并联电路特点、实际功率与亮度关系、电功率计算
【点评】
本题考查并联电路规律、灯泡亮度的决定因素及电功率公式的应用,属于基础电路分析题,需掌握“灯泡亮度由实际功率决定”这一核心知识点,结合并联电路特点即可快速分析选项。
【难度系数】
0.6
4. 将一只“6 V 3 W”的小灯泡与一个阻值为12 Ω的电阻串联后接到12 V的电源上,闭合开关后,小灯泡的实际功率 (
A.大于3 W
B.等于3 W
C.小于3 W
D.无法确定
B
)A.大于3 W
B.等于3 W
C.小于3 W
D.无法确定
答案
B 解析:由题意可知小灯泡的电阻为 $R_{\mathrm{灯}}=\frac{U^2}{P}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{3\ \mathrm{W}}=12\ \Omega$,小灯泡与一个阻值为 12 Ω 的电阻串联,所以电路的电流为 $I=\frac{U}{R_{\mathrm{灯}}+R_{\mathrm{电阻}}}=\frac{12\ \mathrm{V}}{12\ \Omega+12\ \Omega}=0.5\ \mathrm{A}$,所以小灯泡的实际功率为 $P=I^2R_{\mathrm{灯}}=(0.5\ \mathrm{A})^2×12\ \Omega=3\ \mathrm{W}$,故选 B。
解析
【分析】
要确定小灯泡的实际功率,需按以下步骤思考:1. 利用小灯泡的额定电压和额定功率,计算出小灯泡的电阻;2. 小灯泡与电阻串联,根据串联电路总电阻等于各电阻之和,算出电路总电阻,结合电源电压求出电路中的电流;3. 利用电流和小灯泡的电阻,计算小灯泡的实际功率,与额定功率对比得出结果。
【解析】
1. 计算小灯泡的电阻:根据电功率公式 $ P = \frac{U^2}{R} $,变形得小灯泡电阻 $ R_{\mathrm{灯}} = \frac{U_{\mathrm{额}}^2}{P_{\mathrm{额}}} = \frac{(6\ \mathrm{V})^2}{3\ \mathrm{W}} = 12\ \Omega $;
2. 计算串联电路的电流:串联总电阻 $ R_{\mathrm{总}} = R_{\mathrm{灯}} + R_{\mathrm{电阻}} = 12\ \Omega + 12\ \Omega = 24\ \Omega $,电路电流 $ I = \frac{U}{R_{\mathrm{总}}} = \frac{12\ \mathrm{V}}{24\ \Omega} = 0.5\ \mathrm{A} $;
3. 计算小灯泡的实际功率:$ P_{\mathrm{实}} = I^2 R_{\mathrm{灯}} = (0.5\ \mathrm{A})^2 × 12\ \Omega = 3\ \mathrm{W} $,因此小灯泡实际功率等于额定功率3W。
【答案】
B
【知识点】
电功率计算、串联电路特点
【点评】
本题是串联电路电功率的基础计算题,核心是利用额定参数求用电器电阻,结合串联电路规律计算电流,再求实际功率,属于常规基础题,考查学生对电功率公式和串联电路特点的掌握。
【难度系数】
0.6
要确定小灯泡的实际功率,需按以下步骤思考:1. 利用小灯泡的额定电压和额定功率,计算出小灯泡的电阻;2. 小灯泡与电阻串联,根据串联电路总电阻等于各电阻之和,算出电路总电阻,结合电源电压求出电路中的电流;3. 利用电流和小灯泡的电阻,计算小灯泡的实际功率,与额定功率对比得出结果。
【解析】
1. 计算小灯泡的电阻:根据电功率公式 $ P = \frac{U^2}{R} $,变形得小灯泡电阻 $ R_{\mathrm{灯}} = \frac{U_{\mathrm{额}}^2}{P_{\mathrm{额}}} = \frac{(6\ \mathrm{V})^2}{3\ \mathrm{W}} = 12\ \Omega $;
2. 计算串联电路的电流:串联总电阻 $ R_{\mathrm{总}} = R_{\mathrm{灯}} + R_{\mathrm{电阻}} = 12\ \Omega + 12\ \Omega = 24\ \Omega $,电路电流 $ I = \frac{U}{R_{\mathrm{总}}} = \frac{12\ \mathrm{V}}{24\ \Omega} = 0.5\ \mathrm{A} $;
3. 计算小灯泡的实际功率:$ P_{\mathrm{实}} = I^2 R_{\mathrm{灯}} = (0.5\ \mathrm{A})^2 × 12\ \Omega = 3\ \mathrm{W} $,因此小灯泡实际功率等于额定功率3W。
【答案】
B
【知识点】
电功率计算、串联电路特点
【点评】
本题是串联电路电功率的基础计算题,核心是利用额定参数求用电器电阻,结合串联电路规律计算电流,再求实际功率,属于常规基础题,考查学生对电功率公式和串联电路特点的掌握。
【难度系数】
0.6
5. 甲灯标有“6 V 1.5 W”的字样,乙灯标有“6 V 6 W“的字样,若将它们串联后接入电压为6 V的电路中,两灯中较亮的是
甲
(填“甲”或“乙”)灯,此时甲灯的实际功率为0.96
W。答案
甲 0.96 解析:甲灯电阻 $R_1=\frac{U_{\mathrm{额}1}^2}{P_{\mathrm{额}1}}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{1.5\ \mathrm{W}}=24\ \Omega$,乙灯电阻 $R_2=\frac{U_{\mathrm{额}2}^2}{P_{\mathrm{额}2}}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{6\ \mathrm{W}}=6\ \Omega$,将它们串联后使用,电路中的电流 $I=\frac{U}{R_1+R_2}=\frac{6\ \mathrm{V}}{24\ \Omega+6\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$,甲灯的实际功率 $P_{\mathrm{实}1}=I^2R_1=(0.2\ \mathrm{A})^2×24\ \Omega=0.96\ \mathrm{W}$,乙灯的实际功率 $P_{\mathrm{实}2}=I^2R_2=(0.2\ \mathrm{A})^2×6\ \Omega=0.24\ \mathrm{W}$,灯泡的亮度取决于其实际功率的大小,因为 $P_{\mathrm{实}1}>P_{\mathrm{实}2}$,所以甲灯较亮。
解析
【分析】
要判断串联后哪盏灯更亮,需依据灯泡亮度由实际功率决定的规律,先通过额定电压和额定功率计算两灯电阻,再利用串联电路电流特点和欧姆定律算出电路电流,最后计算甲灯实际功率,通过比较实际功率大小确定亮度。
【解析】
1. 计算两灯电阻:根据公式 $ R = \frac{U_{额}^2}{P_{额}} $,甲灯电阻 $ R_甲 = \frac{U_{额甲}^2}{P_{额甲}} = \frac{(6\ \mathrm{V})^2}{1.5\ \mathrm{W}} = 24\ \Omega $,乙灯电阻 $ R_乙 = \frac{U_{额乙}^2}{P_{额乙}} = \frac{(6\ \mathrm{V})^2}{6\ \mathrm{W}} = 6\ \Omega $。
2. 计算串联电路电流:串联总电阻 $ R_{总} = R_甲 + R_乙 = 24\ \Omega + 6\ \Omega = 30\ \Omega $,电路电流 $ I = \frac{U}{R_{总}} = \frac{6\ \mathrm{V}}{30\ \Omega} = 0.2\ \mathrm{A} $。
3. 计算甲灯实际功率:根据公式 $ P_{实} = I^2R $,甲灯实际功率 $ P_{实甲} = I^2R_甲 = (0.2\ \mathrm{A})^2 × 24\ \Omega = 0.96\ \mathrm{W} $。
4. 判断亮度:乙灯实际功率 $ P_{实乙} = I^2R_乙 = (0.2\ \mathrm{A})^2 × 6\ \Omega = 0.24\ \mathrm{W} $,因 $ P_{实甲} > P_{实乙} $,故甲灯较亮。
【答案】
甲;0.96
【知识点】
电功率计算、串联电路特点、实际功率
【点评】
本题是电功率应用的基础题型,核心考查额定电阻计算、串联电流规律及实际功率的应用,需熟练掌握相关公式的灵活运用,难度适中。
【难度系数】
0.6
要判断串联后哪盏灯更亮,需依据灯泡亮度由实际功率决定的规律,先通过额定电压和额定功率计算两灯电阻,再利用串联电路电流特点和欧姆定律算出电路电流,最后计算甲灯实际功率,通过比较实际功率大小确定亮度。
【解析】
1. 计算两灯电阻:根据公式 $ R = \frac{U_{额}^2}{P_{额}} $,甲灯电阻 $ R_甲 = \frac{U_{额甲}^2}{P_{额甲}} = \frac{(6\ \mathrm{V})^2}{1.5\ \mathrm{W}} = 24\ \Omega $,乙灯电阻 $ R_乙 = \frac{U_{额乙}^2}{P_{额乙}} = \frac{(6\ \mathrm{V})^2}{6\ \mathrm{W}} = 6\ \Omega $。
2. 计算串联电路电流:串联总电阻 $ R_{总} = R_甲 + R_乙 = 24\ \Omega + 6\ \Omega = 30\ \Omega $,电路电流 $ I = \frac{U}{R_{总}} = \frac{6\ \mathrm{V}}{30\ \Omega} = 0.2\ \mathrm{A} $。
3. 计算甲灯实际功率:根据公式 $ P_{实} = I^2R $,甲灯实际功率 $ P_{实甲} = I^2R_甲 = (0.2\ \mathrm{A})^2 × 24\ \Omega = 0.96\ \mathrm{W} $。
4. 判断亮度:乙灯实际功率 $ P_{实乙} = I^2R_乙 = (0.2\ \mathrm{A})^2 × 6\ \Omega = 0.24\ \mathrm{W} $,因 $ P_{实甲} > P_{实乙} $,故甲灯较亮。
【答案】
甲;0.96
【知识点】
电功率计算、串联电路特点、实际功率
【点评】
本题是电功率应用的基础题型,核心考查额定电阻计算、串联电流规律及实际功率的应用,需熟练掌握相关公式的灵活运用,难度适中。
【难度系数】
0.6
6.(2025·德阳中考)图甲为通过灯泡L和定值电阻R的电流与其两端电压关系的图像。把它们按图乙接入电路,闭合开关S,电流表示数为0.2 A,下列选项正确的是(

A.电源电压为1.5 V
B.定值电阻R的阻值为10 Ω
C.通过灯泡L的电流为0.2 A
D.灯泡L的实际功率为0.9 W
D
)A.电源电压为1.5 V
B.定值电阻R的阻值为10 Ω
C.通过灯泡L的电流为0.2 A
D.灯泡L的实际功率为0.9 W
答案
D 解析:闭合开关 S,此时电阻 R 与小灯泡 L 并联在电路中,电流表测量电阻 R 的电流,$I_R=0.2\ \mathrm{A}$,此时电阻 R 两端的电压为 $U_R=3\ \mathrm{V}$,电源电压 $U=U_R=3\ \mathrm{V}$,选项 A 错误;根据欧姆定律可得,定值电阻 R 的阻值:$R=\frac{U_R}{I_R}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=15\ \Omega$,选项 B 错误;由图乙可知,电阻 R 与小灯泡 L 并联在电路中,小灯泡的电压为 3 V 时,小灯泡的电流是 0.3 A,选项 C 错误;灯泡 L 的实际功率为:$P_\mathrm{L}=U_\mathrm{L}I_\mathrm{L}=3\ \mathrm{V}×0.3\ \mathrm{A}=0.9\ \mathrm{W}$,选项 D 正确。
解析
【分析】
首先明确图甲的I-U图像:定值电阻R的电流与电压成正比,对应直线图像;灯泡L的电阻随温度变化,对应曲线图像。图乙中R与L并联,电流表测R的电流,已知电流表示数为0.2A,需先在R的I-U图像中找到对应电压(即电源电压,并联电路各支路电压等于电源电压),再结合并联电路特点和图甲数据逐一分析选项。
【解析】
1. 确定R的I-U图像:甲图中直线为定值电阻R的I-U图像,曲线为灯泡L的I-U图像。
2. 由图乙知,R与L并联,电流表测R的电流,即$I_R=0.2\ \mathrm{A}$。在R的I-U图像中,当$I_R=0.2\ \mathrm{A}$时,对应电压$U_R=3\ \mathrm{V}$,根据并联电路电压特点,电源电压$U=U_R=3\ \mathrm{V}$,故选项A错误。
3. 根据欧姆定律,定值电阻R的阻值:$R=\frac{U_R}{I_R}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=15\ \Omega$,故选项B错误。
4. 并联电路中,灯泡L两端电压等于电源电压,即$U_L=U=3\ \mathrm{V}$。在L的I-U图像中,当$U_L=3\ \mathrm{V}$时,对应电流$I_L=0.3\ \mathrm{A}$,故选项C错误。
5. 灯泡L的实际功率:$P_\mathrm{L}=U_\mathrm{L}I_\mathrm{L}=3\ \mathrm{V}×0.3\ \mathrm{A}=0.9\ \mathrm{W}$,故选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
并联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题结合I-U图像考查并联电路的综合分析,需先区分定值电阻与灯泡的I-U图像,再利用并联电路电压规律和图像数据计算物理量,重点考查学生的读图能力和电路分析能力。
【难度系数】
0.6
首先明确图甲的I-U图像:定值电阻R的电流与电压成正比,对应直线图像;灯泡L的电阻随温度变化,对应曲线图像。图乙中R与L并联,电流表测R的电流,已知电流表示数为0.2A,需先在R的I-U图像中找到对应电压(即电源电压,并联电路各支路电压等于电源电压),再结合并联电路特点和图甲数据逐一分析选项。
【解析】
1. 确定R的I-U图像:甲图中直线为定值电阻R的I-U图像,曲线为灯泡L的I-U图像。
2. 由图乙知,R与L并联,电流表测R的电流,即$I_R=0.2\ \mathrm{A}$。在R的I-U图像中,当$I_R=0.2\ \mathrm{A}$时,对应电压$U_R=3\ \mathrm{V}$,根据并联电路电压特点,电源电压$U=U_R=3\ \mathrm{V}$,故选项A错误。
3. 根据欧姆定律,定值电阻R的阻值:$R=\frac{U_R}{I_R}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=15\ \Omega$,故选项B错误。
4. 并联电路中,灯泡L两端电压等于电源电压,即$U_L=U=3\ \mathrm{V}$。在L的I-U图像中,当$U_L=3\ \mathrm{V}$时,对应电流$I_L=0.3\ \mathrm{A}$,故选项C错误。
5. 灯泡L的实际功率:$P_\mathrm{L}=U_\mathrm{L}I_\mathrm{L}=3\ \mathrm{V}×0.3\ \mathrm{A}=0.9\ \mathrm{W}$,故选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
并联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题结合I-U图像考查并联电路的综合分析,需先区分定值电阻与灯泡的I-U图像,再利用并联电路电压规律和图像数据计算物理量,重点考查学生的读图能力和电路分析能力。
【难度系数】
0.6
7. 灯泡$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$都标有“6 V 3.6 W”字样,灯泡$\mathrm{L}_3$、$\mathrm{L}_4$都标有“6 V 6 W”字样;把四个灯泡按如图所示连入电路中都发光,那么最亮的灯泡是

$\mathrm{L}_1$
,最暗的灯泡是$\mathrm{L}_2$
。答案
$\mathrm{L}_1$ $\mathrm{L}_2$ 解析:由 $P=\frac{U^2}{R}$ 可得 $R_1=R_2=\frac{U^2}{P}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{3.6\ \mathrm{W}}=10\ \Omega$,$R_3=R_4=\frac{U^2}{P}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{6\ \mathrm{W}}=6\ \Omega$,如题图所示,灯泡 $\mathrm{L}_2$ 和 $\mathrm{L}_3$ 并联,电压相等,电阻越小,实际功率越大,灯泡 $\mathrm{L}_3$ 的电阻较小,所以灯泡 $\mathrm{L}_3$ 比灯泡 $\mathrm{L}_2$ 亮;灯泡 $\mathrm{L}_1$ 与灯泡 $\mathrm{L}_4$ 是串联的,通过的电流相等,当电流相等时,电阻越大,实际功率越大,因为灯泡 $\mathrm{L}_1$ 的电阻较大,实际功率较大,所以灯泡 $\mathrm{L}_1$ 比灯泡 $\mathrm{L}_4$ 要亮;灯泡 $\mathrm{L}_3$ 和 $\mathrm{L}_4$ 的电阻相等,但是通过灯泡 $\mathrm{L}_4$ 的电流较大,所以灯泡 $\mathrm{L}_4$ 比灯泡 $\mathrm{L}_3$ 亮,综上所述可得,最亮的灯泡是 $\mathrm{L}_1$,最暗的灯泡是 $\mathrm{L}_2$。
解析
【分析】
要判断灯泡的亮度,需比较灯泡的实际功率,实际功率越大灯泡越亮。首先根据额定电压和额定功率计算各灯泡的电阻;再分析电路结构:$\mathrm{L}_2$与$\mathrm{L}_3$并联,再与$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_4$串联;最后结合串并联电路的电流、电压特点,选择合适的电功率公式,分别比较各灯泡的实际功率大小,进而确定最亮和最暗的灯泡。
【解析】
1. 计算各灯泡的电阻:
根据公式 $ R = \frac{U_{额}^2}{P_{额}} $,代入已知额定参数:
$ R_1 = R_2 = \frac{(6\ \mathrm{V})^2}{3.6\ \mathrm{W}} = 10\ \Omega $,
$ R_3 = R_4 = \frac{(6\ \mathrm{V})^2}{6\ \mathrm{W}} = 6\ \Omega $。
2. 分析并联部分($\mathrm{L}_2$与$\mathrm{L}_3$)的实际功率:
$\mathrm{L}_2$和$\mathrm{L}_3$并联,两端电压相等,根据 $ P = \frac{U^2}{R} $,电压相同时,电阻越小实际功率越大。因 $ R_3 < R_2 $,故 $ P_3 > P_2 $,即$\mathrm{L}_3$比$\mathrm{L}_2$亮。
3. 分析串联部分($\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_4$)的实际功率:
$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_4$串联,通过的电流相等,根据 $ P = I^2R $,电流相同时,电阻越大实际功率越大。因 $ R_1 > R_4 $,故 $ P_1 > P_4 $,即$\mathrm{L}_1$比$\mathrm{L}_4$亮。
4. 比较所有灯泡的实际功率:
结合电路结构推导可得 $ P_1 > P_4 > P_3 > P_2 $,实际功率最大的是$\mathrm{L}_1$,最小的是$\mathrm{L}_2$。
【答案】
$\mathrm{L}_1$;$\mathrm{L}_2$
【知识点】
电功率计算、串并联电路特点、实际功率
【点评】
本题考查电功率在实际电路中的应用,核心是结合串并联电路规律,灵活选择电功率公式比较实际功率,从而判断灯泡亮度,需注意电路结构的分析和公式的合理运用。
【难度系数】
0.5
要判断灯泡的亮度,需比较灯泡的实际功率,实际功率越大灯泡越亮。首先根据额定电压和额定功率计算各灯泡的电阻;再分析电路结构:$\mathrm{L}_2$与$\mathrm{L}_3$并联,再与$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_4$串联;最后结合串并联电路的电流、电压特点,选择合适的电功率公式,分别比较各灯泡的实际功率大小,进而确定最亮和最暗的灯泡。
【解析】
1. 计算各灯泡的电阻:
根据公式 $ R = \frac{U_{额}^2}{P_{额}} $,代入已知额定参数:
$ R_1 = R_2 = \frac{(6\ \mathrm{V})^2}{3.6\ \mathrm{W}} = 10\ \Omega $,
$ R_3 = R_4 = \frac{(6\ \mathrm{V})^2}{6\ \mathrm{W}} = 6\ \Omega $。
2. 分析并联部分($\mathrm{L}_2$与$\mathrm{L}_3$)的实际功率:
$\mathrm{L}_2$和$\mathrm{L}_3$并联,两端电压相等,根据 $ P = \frac{U^2}{R} $,电压相同时,电阻越小实际功率越大。因 $ R_3 < R_2 $,故 $ P_3 > P_2 $,即$\mathrm{L}_3$比$\mathrm{L}_2$亮。
3. 分析串联部分($\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_4$)的实际功率:
$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_4$串联,通过的电流相等,根据 $ P = I^2R $,电流相同时,电阻越大实际功率越大。因 $ R_1 > R_4 $,故 $ P_1 > P_4 $,即$\mathrm{L}_1$比$\mathrm{L}_4$亮。
4. 比较所有灯泡的实际功率:
结合电路结构推导可得 $ P_1 > P_4 > P_3 > P_2 $,实际功率最大的是$\mathrm{L}_1$,最小的是$\mathrm{L}_2$。
【答案】
$\mathrm{L}_1$;$\mathrm{L}_2$
【知识点】
电功率计算、串并联电路特点、实际功率
【点评】
本题考查电功率在实际电路中的应用,核心是结合串并联电路规律,灵活选择电功率公式比较实际功率,从而判断灯泡亮度,需注意电路结构的分析和公式的合理运用。
【难度系数】
0.5
8. (2025·淮北部分学校期末)灯泡$\mathrm{L}_1$标有“6 V 6 W”,灯泡$\mathrm{L}_2$标有“12 V 6 W”,当它们串联时,电路两端允许加的最大电压是
15
V。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)答案
15 解析:灯泡 $\mathrm{L}_1$ 正常工作时的电流为 $I_1=\frac{P_1}{U_1}=\frac{6\ \mathrm{W}}{6\ \mathrm{V}}=1\ \mathrm{A}$,灯泡 $\mathrm{L}_1$ 的电阻为 $R_1=\frac{U_1}{I_1}=\frac{6\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{A}}=6\ \Omega$,灯泡 $\mathrm{L}_2$ 正常工作时的电流为 $I_2=\frac{P_2}{U_2}=\frac{6\ \mathrm{W}}{12\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A}$,灯泡 $\mathrm{L}_2$ 的电阻为 $R_2=\frac{U_2}{I_2}=\frac{12\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=24\ \Omega$,当它们串联时,电路允许通过的最大电流为 0.5 A,由欧姆定律可知,当它们串联时,电路两端允许加的最大电压为 $U=I_2(R_1+R_2)=0.5\ \mathrm{A}×(6\ \Omega+24\ \Omega)=15\ \mathrm{V}$。
解析
【分析】
要解决串联电路中允许加的最大电压问题,需按以下思路思考:首先计算两个灯泡的额定电流,由于串联电路电流处处相等,电路的最大电流不能超过任一灯泡的额定电流,否则会损坏灯泡,因此最大电流取额定电流较小的那个;接着计算两个灯泡的电阻(不考虑温度影响,用额定电压和额定功率推导);最后根据串联总电阻和最大电流,结合欧姆定律计算电路允许加的最大电压。
【解析】
1. 计算灯泡$\mathrm{L}_1$的额定电流和电阻:
由电功率公式 $ I = \frac{P}{U} $,得$\mathrm{L}_1$的额定电流 $ I_1 = \frac{P_1}{U_1} = \frac{6\ \mathrm{W}}{6\ \mathrm{V}} = 1\ \mathrm{A} $;
由欧姆定律变形公式 $ R = \frac{U}{I} $,得$\mathrm{L}_1$的电阻 $ R_1 = \frac{U_1}{I_1} = \frac{6\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{A}} = 6\ \Omega $。
2. 计算灯泡$\mathrm{L}_2$的额定电流和电阻:
同理,$\mathrm{L}_2$的额定电流 $ I_2 = \frac{P_2}{U_2} = \frac{6\ \mathrm{W}}{12\ \mathrm{V}} = 0.5\ \mathrm{A} $;
$\mathrm{L}_2$的电阻 $ R_2 = \frac{U_2}{I_2} = \frac{12\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}} = 24\ \Omega $。
3. 确定串联电路的最大电流:
串联时电流处处相等,为保证两灯安全,电路允许的最大电流为额定电流较小的 $ I_{\mathrm{max}} = I_2 = 0.5\ \mathrm{A} $。
4. 计算串联电路的最大电压:
串联总电阻 $ R_{\mathrm{总}} = R_1 + R_2 = 6\ \Omega + 24\ \Omega = 30\ \Omega $;
由欧姆定律,最大电压 $ U_{\mathrm{max}} = I_{\mathrm{max}} × R_{\mathrm{总}} = 0.5\ \mathrm{A} × 30\ \Omega = 15\ \mathrm{V} $。
【答案】
15
【知识点】
串联电路特点、电功率计算、欧姆定律应用
【点评】
本题考查串联电路中用电器的安全电压计算,核心是确定串联时的最大电流(取额定电流的最小值),结合电阻计算总电压,属于电学基础应用题,需掌握额定电流、电阻的推导方法及串联电路规律。
【难度系数】
0.6
要解决串联电路中允许加的最大电压问题,需按以下思路思考:首先计算两个灯泡的额定电流,由于串联电路电流处处相等,电路的最大电流不能超过任一灯泡的额定电流,否则会损坏灯泡,因此最大电流取额定电流较小的那个;接着计算两个灯泡的电阻(不考虑温度影响,用额定电压和额定功率推导);最后根据串联总电阻和最大电流,结合欧姆定律计算电路允许加的最大电压。
【解析】
1. 计算灯泡$\mathrm{L}_1$的额定电流和电阻:
由电功率公式 $ I = \frac{P}{U} $,得$\mathrm{L}_1$的额定电流 $ I_1 = \frac{P_1}{U_1} = \frac{6\ \mathrm{W}}{6\ \mathrm{V}} = 1\ \mathrm{A} $;
由欧姆定律变形公式 $ R = \frac{U}{I} $,得$\mathrm{L}_1$的电阻 $ R_1 = \frac{U_1}{I_1} = \frac{6\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{A}} = 6\ \Omega $。
2. 计算灯泡$\mathrm{L}_2$的额定电流和电阻:
同理,$\mathrm{L}_2$的额定电流 $ I_2 = \frac{P_2}{U_2} = \frac{6\ \mathrm{W}}{12\ \mathrm{V}} = 0.5\ \mathrm{A} $;
$\mathrm{L}_2$的电阻 $ R_2 = \frac{U_2}{I_2} = \frac{12\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}} = 24\ \Omega $。
3. 确定串联电路的最大电流:
串联时电流处处相等,为保证两灯安全,电路允许的最大电流为额定电流较小的 $ I_{\mathrm{max}} = I_2 = 0.5\ \mathrm{A} $。
4. 计算串联电路的最大电压:
串联总电阻 $ R_{\mathrm{总}} = R_1 + R_2 = 6\ \Omega + 24\ \Omega = 30\ \Omega $;
由欧姆定律,最大电压 $ U_{\mathrm{max}} = I_{\mathrm{max}} × R_{\mathrm{总}} = 0.5\ \mathrm{A} × 30\ \Omega = 15\ \mathrm{V} $。
【答案】
15
【知识点】
串联电路特点、电功率计算、欧姆定律应用
【点评】
本题考查串联电路中用电器的安全电压计算,核心是确定串联时的最大电流(取额定电流的最小值),结合电阻计算总电压,属于电学基础应用题,需掌握额定电流、电阻的推导方法及串联电路规律。
【难度系数】
0.6
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