1.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.用电器的实际功率会随所加电压的改变而改变
D.用电器的额定功率会随所加电压的改变而改变
C
)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.用电器的实际功率会随所加电压的改变而改变
D.用电器的额定功率会随所加电压的改变而改变
答案
1.C
解析
【分析】
首先明确额定功率和实际功率的核心概念:额定功率是用电器在额定电压下正常工作的功率,是用电器的固有属性,由自身规格决定,与实际工作状态无关;实际功率是用电器在实际电压下工作的功率,随实际电压变化而改变。接下来逐一分析选项:A选项,额定功率大仅代表额定电压下的功率大,若实际电压远低于额定电压,实际功率会很小,故A错误;B选项,额定功率是额定电压下的功率,与是否通电无关,不通电时额定功率仍为额定值,并非零,故B错误;C选项,根据纯电阻用电器的电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$,电阻不变时,实际电压改变则实际功率随之改变,故C正确;D选项,额定功率是额定电压下的固定值,不随实际电压变化,故D错误。
【解析】
要解答本题,需清晰区分额定功率与实际功率的定义及特点:
1. 额定功率:用电器在额定电压下的功率,是用电器的固有属性,由用电器本身的设计参数决定,与实际工作电压、是否通电无关;
2. 实际功率:用电器在实际电压下的功率,对于纯电阻用电器,由公式$P=\frac{U^2}{R}$可知,当用电器电阻$R$不变时,实际电压$U$改变,实际功率$P$会随之变化。
对各选项逐一判断:
A选项:额定功率大的用电器,若实际电压远低于额定电压,实际功率会远小于额定功率,因此实际功率不一定大,A错误;
B选项:额定功率是额定电压下的功率,与是否通电无关,不通电时额定功率仍为额定值,不为零,B错误;
C选项:实际功率由实际电压和用电器电阻决定,电阻不变时,实际电压改变则实际功率改变,C正确;
D选项:额定功率是额定电压下的固定值,不随实际电压变化,D错误。
综上,正确答案为C。
【答案】
C
【知识点】
额定功率与实际功率、电功率
【点评】
本题考查电学中额定功率与实际功率的基础概念,核心是区分两者的定义和变化规律,属于电学入门级基础题,只要掌握概念即可正确作答。
【难度系数】
0.7
首先明确额定功率和实际功率的核心概念:额定功率是用电器在额定电压下正常工作的功率,是用电器的固有属性,由自身规格决定,与实际工作状态无关;实际功率是用电器在实际电压下工作的功率,随实际电压变化而改变。接下来逐一分析选项:A选项,额定功率大仅代表额定电压下的功率大,若实际电压远低于额定电压,实际功率会很小,故A错误;B选项,额定功率是额定电压下的功率,与是否通电无关,不通电时额定功率仍为额定值,并非零,故B错误;C选项,根据纯电阻用电器的电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$,电阻不变时,实际电压改变则实际功率随之改变,故C正确;D选项,额定功率是额定电压下的固定值,不随实际电压变化,故D错误。
【解析】
要解答本题,需清晰区分额定功率与实际功率的定义及特点:
1. 额定功率:用电器在额定电压下的功率,是用电器的固有属性,由用电器本身的设计参数决定,与实际工作电压、是否通电无关;
2. 实际功率:用电器在实际电压下的功率,对于纯电阻用电器,由公式$P=\frac{U^2}{R}$可知,当用电器电阻$R$不变时,实际电压$U$改变,实际功率$P$会随之变化。
对各选项逐一判断:
A选项:额定功率大的用电器,若实际电压远低于额定电压,实际功率会远小于额定功率,因此实际功率不一定大,A错误;
B选项:额定功率是额定电压下的功率,与是否通电无关,不通电时额定功率仍为额定值,不为零,B错误;
C选项:实际功率由实际电压和用电器电阻决定,电阻不变时,实际电压改变则实际功率改变,C正确;
D选项:额定功率是额定电压下的固定值,不随实际电压变化,D错误。
综上,正确答案为C。
【答案】
C
【知识点】
额定功率与实际功率、电功率
【点评】
本题考查电学中额定功率与实际功率的基础概念,核心是区分两者的定义和变化规律,属于电学入门级基础题,只要掌握概念即可正确作答。
【难度系数】
0.7
2. 小典根据电冰箱的铭牌(如图所示),得出了以下结论,其中正确的是 (
XX牌壁柜式电冰箱
产品型号:BG65 B 额定电压:220 V
额定功率:100 W 额定频率:50 Hz
A.该冰箱在电压不高于 220 V 时均可以正常工作
B.该冰箱只有在 220 V、50 Hz 的电源两端才能正常工作
C.该冰箱正常工作时通过它的电流可达到 5 A 以上
D.该冰箱每天耗电 24 kW·h
B
)XX牌壁柜式电冰箱
产品型号:BG65 B 额定电压:220 V
额定功率:100 W 额定频率:50 Hz
A.该冰箱在电压不高于 220 V 时均可以正常工作
B.该冰箱只有在 220 V、50 Hz 的电源两端才能正常工作
C.该冰箱正常工作时通过它的电流可达到 5 A 以上
D.该冰箱每天耗电 24 kW·h
答案
2.B
解析
【分析】
要判断各选项的正确性,需明确电冰箱铭牌参数的物理意义:额定电压是用电器正常工作的电压,额定频率是用电器正常工作的电源频率,额定功率是用电器在额定电压下正常工作的功率。结合电功率公式、冰箱间歇工作的特点逐一分析选项。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:额定电压是用电器正常工作的特定电压,并非电压不高于220V就可正常工作,实际电压需接近额定电压才能正常工作,故A错误。
选项B:铭牌标注额定电压220V、额定频率50Hz,说明该冰箱只有在220V、50Hz的电源两端才能正常工作,故B正确。
选项C:根据电功率公式$P=UI$,正常工作电流$I=\frac{P}{U}=\frac{100W}{220V}\approx0.45A$,远小于5A,故C错误。
选项D:冰箱是间歇工作的,并非24小时持续以额定功率工作,每天耗电量远小于24kW·h,故D错误。
【答案】
B
【知识点】
额定电压与额定功率、电功率计算
【点评】
本题考查对用电器铭牌参数的理解,需明确额定参数的含义,结合相关公式分析,属于基础题,难度适中。
【难度系数】
0.7
要判断各选项的正确性,需明确电冰箱铭牌参数的物理意义:额定电压是用电器正常工作的电压,额定频率是用电器正常工作的电源频率,额定功率是用电器在额定电压下正常工作的功率。结合电功率公式、冰箱间歇工作的特点逐一分析选项。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:额定电压是用电器正常工作的特定电压,并非电压不高于220V就可正常工作,实际电压需接近额定电压才能正常工作,故A错误。
选项B:铭牌标注额定电压220V、额定频率50Hz,说明该冰箱只有在220V、50Hz的电源两端才能正常工作,故B正确。
选项C:根据电功率公式$P=UI$,正常工作电流$I=\frac{P}{U}=\frac{100W}{220V}\approx0.45A$,远小于5A,故C错误。
选项D:冰箱是间歇工作的,并非24小时持续以额定功率工作,每天耗电量远小于24kW·h,故D错误。
【答案】
B
【知识点】
额定电压与额定功率、电功率计算
【点评】
本题考查对用电器铭牌参数的理解,需明确额定参数的含义,结合相关公式分析,属于基础题,难度适中。
【难度系数】
0.7
3.把下列4盏节能灯泡分别接入12 V的电路中,其中最亮的是(
A.12 V 9 W
B.12 V 30 W
C.220 V 9 W
D.220 V 30 W
B
)A.12 V 9 W
B.12 V 30 W
C.220 V 9 W
D.220 V 30 W
答案
3.B
解析
【分析】首先明确灯泡的亮度由实际电功率决定,实际功率越大,灯泡越亮。本题中4盏灯都接入12V电路,需结合额定电压与实际电压的关系判断实际功率:若实际电压等于额定电压,实际功率等于额定功率;若实际电压远小于额定电压,实际功率远小于额定功率,比较各灯实际功率即可得出答案。
【解析】灯泡亮度由实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮。将各灯接入12V电路分析:
A选项(12V 9W):额定电压等于实际电压,实际功率等于额定功率,为9W;
B选项(12V 30W):额定电压等于实际电压,实际功率等于额定功率,为30W;
C选项(220V 9W):实际电压12V远小于额定电压220V,实际功率远小于9W;
D选项(220V 30W):实际电压12V远小于额定电压220V,实际功率远小于30W;
比较可知,B的实际功率最大,故最亮的是B。
【答案】B
【知识点】电功率、实际功率、灯泡亮度
【点评】本题是电功率章节的基础应用题,核心考查灯泡亮度的决定因素,只需结合额定电压与实际电压的关系分析实际功率即可,难度较低,适合巩固基础知识点。
【难度系数】0.7
【解析】灯泡亮度由实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮。将各灯接入12V电路分析:
A选项(12V 9W):额定电压等于实际电压,实际功率等于额定功率,为9W;
B选项(12V 30W):额定电压等于实际电压,实际功率等于额定功率,为30W;
C选项(220V 9W):实际电压12V远小于额定电压220V,实际功率远小于9W;
D选项(220V 30W):实际电压12V远小于额定电压220V,实际功率远小于30W;
比较可知,B的实际功率最大,故最亮的是B。
【答案】B
【知识点】电功率、实际功率、灯泡亮度
【点评】本题是电功率章节的基础应用题,核心考查灯泡亮度的决定因素,只需结合额定电压与实际电压的关系分析实际功率即可,难度较低,适合巩固基础知识点。
【难度系数】0.7
4.如图所示,电源电压保持不变。当在a、b间接“220 V 1 000 W”的电热水壶时,闭合开关,该电热水壶恰能正常工作;断开开关,在a、b间换接入一个“220 V 2 000 W”的电热水壶后,再闭合开关,下列说法中正确的是 (

A.换接的电热水壶可能被烧坏
B.电灯L可能被烧坏
C.电灯L的实际功率变小
D.电路总功率变小
B
)A.换接的电热水壶可能被烧坏
B.电灯L可能被烧坏
C.电灯L的实际功率变小
D.电路总功率变小
答案
4.B 【点拨】“220 V 1 000 W”的电热水壶和“220 V 2 000 W”的电热水壶相比,两电热水壶的额定电压相同,由$R=\frac{U^2}{P}$可知,1 000 W 电热水壶的电阻大于2 000 W 电热水壶的电阻;在a、b间接入“220 V 1 000 W”的电热水壶,闭合开关,该电热水壶正常工作,其两端电压为220 V;在a、b间换接入一个“220 V 2 000 W”的电热水壶后,因接入电热水壶的电阻比原来小,则该电热水壶分得的电压小于原来电热水壶分得的电压,此时“220 V 2 000 W”的电热水壶两端的电压小于220 V,所以换接的电热水壶不可能被烧坏,故A错误。由串联电路电压特点可知,此时电灯L两端的电压变大,由$P=\frac{U^2}{R}$可知,电灯L的实际功率变大,所以电灯L可能被烧坏,故B正确,C错误;当接入“220 V 2 000 W”的电热水壶时,因其电阻较小,则串联电路的总电阻变小,电路中电流变大,根据$P=UI$可知,电路的总功率变大,故D错误。
解析
【分析】
要解决此题,需先根据额定电压和额定功率计算电热水壶的电阻,再结合串联电路的分压特点分析换接后电路中电压、电流、功率的变化:额定电压相同的用电器,额定功率越大,电阻越小;串联电路中,电阻越小,分得的电压越小;再结合电功率公式判断实际功率的变化,进而分析各选项。
【解析】
1. 计算两电热水壶的电阻:根据公式$R=\frac{U_{额}^2}{P_{额}}$,两电热水壶额定电压均为220V,因此“220V 1000W”电热水壶的电阻$R_1=\frac{(220V)^2}{1000W}$,“220V 2000W”电热水壶的电阻$R_2=\frac{(220V)^2}{2000W}$,可得$R_1>R_2$。
2. 分析换接前的状态:接入“220V 1000W”电热水壶时,它正常工作,说明其两端电压为220V,此时灯泡L与该电热水壶串联,电源电压$U=U_L + 220V$。
3. 分析换接后的状态:换接入“220V 2000W”电热水壶后,由于$R_2<R_1$,串联电路总电阻$R_{总}=R_L + R_2$减小,电路电流$I=\frac{U}{R_{总}}$增大:
对换接的电热水壶:串联电路中电阻越小,分得电压越小,因此其两端电压$U_2<220V$,实际功率小于额定功率,不会被烧坏,故A错误;
对灯泡L:其实际功率$P_L=I^2R_L$,电流I增大,$R_L$不变,故$P_L$增大,可能被烧坏,故B正确,C错误;
对电路总功率:$P_{总}=UI$,电源电压U不变,电流I增大,故总功率变大,D错误。
【答案】
B
【知识点】
串联电路分压、电功率计算
【点评】
本题为串联电路动态分析题,结合电功率公式考查电阻变化对电路电压、电流、功率的影响,需理清各物理量的关系,是电学中常见的综合题型,能有效考查学生对串联电路特点和电功率知识的掌握程度。
【难度系数】
0.6
要解决此题,需先根据额定电压和额定功率计算电热水壶的电阻,再结合串联电路的分压特点分析换接后电路中电压、电流、功率的变化:额定电压相同的用电器,额定功率越大,电阻越小;串联电路中,电阻越小,分得的电压越小;再结合电功率公式判断实际功率的变化,进而分析各选项。
【解析】
1. 计算两电热水壶的电阻:根据公式$R=\frac{U_{额}^2}{P_{额}}$,两电热水壶额定电压均为220V,因此“220V 1000W”电热水壶的电阻$R_1=\frac{(220V)^2}{1000W}$,“220V 2000W”电热水壶的电阻$R_2=\frac{(220V)^2}{2000W}$,可得$R_1>R_2$。
2. 分析换接前的状态:接入“220V 1000W”电热水壶时,它正常工作,说明其两端电压为220V,此时灯泡L与该电热水壶串联,电源电压$U=U_L + 220V$。
3. 分析换接后的状态:换接入“220V 2000W”电热水壶后,由于$R_2<R_1$,串联电路总电阻$R_{总}=R_L + R_2$减小,电路电流$I=\frac{U}{R_{总}}$增大:
对换接的电热水壶:串联电路中电阻越小,分得电压越小,因此其两端电压$U_2<220V$,实际功率小于额定功率,不会被烧坏,故A错误;
对灯泡L:其实际功率$P_L=I^2R_L$,电流I增大,$R_L$不变,故$P_L$增大,可能被烧坏,故B正确,C错误;
对电路总功率:$P_{总}=UI$,电源电压U不变,电流I增大,故总功率变大,D错误。
【答案】
B
【知识点】
串联电路分压、电功率计算
【点评】
本题为串联电路动态分析题,结合电功率公式考查电阻变化对电路电压、电流、功率的影响,需理清各物理量的关系,是电学中常见的综合题型,能有效考查学生对串联电路特点和电功率知识的掌握程度。
【难度系数】
0.6
5.(新趋势真实情境 如图所示,车用USB便携充电设备有A、B两个充电接口,额定输出电压均为5 V,输出电流分别为2.1 A和1.0 A,要快速给标配的手机充电,应选用
A
(填"A"或"B")接口,此接口的额定输出功率为10.5
W。答案
5.A;10.5 【点拨】要快速给手机充电,因此输出的功率要大,根据$P=UI$可知,在输出电压一定的情况下,输出电流越大,输出功率就越大,故应选用A接口;此接口的额定输出功率为$P=UI_A=5\ \mathrm{V}×2.1\ \mathrm{A}=10.5\ \mathrm{W}$。
解析
【分析】
要快速给手机充电,需要接口的输出功率更大。已知两个接口的额定输出电压相同,根据电功率公式$P=UI$,当电压$U$一定时,输出电流$I$越大,输出功率$P$就越大,因此应选择电流更大的接口,再代入公式计算其额定输出功率即可。
【解析】
已知A、B接口的额定输出电压均为$U=5\ \mathrm{V}$,A接口的输出电流$I_A=2.1\ \mathrm{A}$,B接口的输出电流$I_B=1.0\ \mathrm{A}$。根据电功率公式$P=UI$,在电压相同的情况下,电流越大,功率越大,所以快速充电应选用A接口。
计算A接口的额定输出功率:
$P=UI_A=5\ \mathrm{V}×2.1\ \mathrm{A}=10.5\ \mathrm{W}$
【答案】
A;10.5
【知识点】
电功率计算、电功率公式应用
【点评】
本题结合生活中常见的USB充电设备,考查电功率公式的实际应用,将物理知识与生活场景结合,侧重基础知识点的运用,难度较低。
【难度系数】
0.7
要快速给手机充电,需要接口的输出功率更大。已知两个接口的额定输出电压相同,根据电功率公式$P=UI$,当电压$U$一定时,输出电流$I$越大,输出功率$P$就越大,因此应选择电流更大的接口,再代入公式计算其额定输出功率即可。
【解析】
已知A、B接口的额定输出电压均为$U=5\ \mathrm{V}$,A接口的输出电流$I_A=2.1\ \mathrm{A}$,B接口的输出电流$I_B=1.0\ \mathrm{A}$。根据电功率公式$P=UI$,在电压相同的情况下,电流越大,功率越大,所以快速充电应选用A接口。
计算A接口的额定输出功率:
$P=UI_A=5\ \mathrm{V}×2.1\ \mathrm{A}=10.5\ \mathrm{W}$
【答案】
A;10.5
【知识点】
电功率计算、电功率公式应用
【点评】
本题结合生活中常见的USB充电设备,考查电功率公式的实际应用,将物理知识与生活场景结合,侧重基础知识点的运用,难度较低。
【难度系数】
0.7
6.(新考法 角度新)小荣有整理错题的好习惯,下表是她某次的错题记录,请你帮她找出错误之处并给出正确解答。
错题记录
习题:某电炉在额定电压220 V下的功率为1 000 W,当实际电压只有额定电压的80%时,若电炉的电阻保持不变,此时电炉的实际功率是多少?
解:电炉正常工作时电流由$P=UI$得$I_{额}=\frac{P_{额}}{U_{额}}=\frac{1000\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}}=\frac{50}{11}\ \mathrm{A}$,实际电压$U_{实}=220\ \mathrm{V}×80\%=176\ \mathrm{V}$,实际功率$P_{实}=U_{实}I_{实}=176\ \mathrm{V}×\frac{50}{11}\ \mathrm{A}=800\ \mathrm{W}$。
错题改正
错误之处:
计算“实际功率”时,物理量
正确解答:
错题记录
习题:某电炉在额定电压220 V下的功率为1 000 W,当实际电压只有额定电压的80%时,若电炉的电阻保持不变,此时电炉的实际功率是多少?
解:电炉正常工作时电流由$P=UI$得$I_{额}=\frac{P_{额}}{U_{额}}=\frac{1000\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}}=\frac{50}{11}\ \mathrm{A}$,实际电压$U_{实}=220\ \mathrm{V}×80\%=176\ \mathrm{V}$,实际功率$P_{实}=U_{实}I_{实}=176\ \mathrm{V}×\frac{50}{11}\ \mathrm{A}=800\ \mathrm{W}$。
错题改正
错误之处:
计算“实际功率”时,物理量
$I_{实}$
(填“$U_{实}$”或“$I_{实}$”)的数据代入错误。正确解答:
答案
6.【解】$I_{实}$;由$P=UI$及$I=\frac{U}{R}$得,电炉的电阻$R=\frac{U_额^2}{P_额}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{1\ 000\ \mathrm{W}}=48.4\ \Omega$,电炉的实际功率$P_实=\frac{U_实^2}{R}=\frac{(U_额×80\%)^2}{R}=\frac{(220\ \mathrm{V}×80\%)^2}{48.4\ \Omega}=640\ \mathrm{W}$。
解析
【分析】
要解决这道题,需明确电炉的电阻保持不变,当实际电压变化时,电流会随之改变,不能直接用额定电流计算实际功率。解题思路是:先利用额定电压和额定功率求出电炉的电阻,再结合实际电压计算实际功率,避免错误代入额定电流。
【解析】
原解法的错误在于:实际电压改变时,电流也会变化,不能直接将额定电流当作实际电流代入计算,因此错误之处是$I_{实}$的数据代入错误。
正确解答步骤:
1. 计算电炉的电阻:根据公式$P=\frac{U^2}{R}$,可得$R=\frac{U_{额}^2}{P_{额}}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{1000\ \mathrm{W}}=48.4\ \Omega$;
2. 计算实际电压:$U_{实}=U_{额}×80\%=220\ \mathrm{V}×80\%=176\ \mathrm{V}$;
3. 计算实际功率:$P_{实}=\frac{U_{实}^2}{R}=\frac{(176\ \mathrm{V})^2}{48.4\ \Omega}=640\ \mathrm{W}$。
【答案】
错误之处填$I_{实}$;正确解答为640 W。
【知识点】
电功率计算、欧姆定律应用
【点评】
本题考查电功率的实际应用,核心是理解电阻不变时电功率与电压的关系,易错点是错误使用额定电流计算实际功率,需熟练掌握$P=\frac{U^2}{R}$的灵活运用,属于基础但易出错的题型。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需明确电炉的电阻保持不变,当实际电压变化时,电流会随之改变,不能直接用额定电流计算实际功率。解题思路是:先利用额定电压和额定功率求出电炉的电阻,再结合实际电压计算实际功率,避免错误代入额定电流。
【解析】
原解法的错误在于:实际电压改变时,电流也会变化,不能直接将额定电流当作实际电流代入计算,因此错误之处是$I_{实}$的数据代入错误。
正确解答步骤:
1. 计算电炉的电阻:根据公式$P=\frac{U^2}{R}$,可得$R=\frac{U_{额}^2}{P_{额}}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{1000\ \mathrm{W}}=48.4\ \Omega$;
2. 计算实际电压:$U_{实}=U_{额}×80\%=220\ \mathrm{V}×80\%=176\ \mathrm{V}$;
3. 计算实际功率:$P_{实}=\frac{U_{实}^2}{R}=\frac{(176\ \mathrm{V})^2}{48.4\ \Omega}=640\ \mathrm{W}$。
【答案】
错误之处填$I_{实}$;正确解答为640 W。
【知识点】
电功率计算、欧姆定律应用
【点评】
本题考查电功率的实际应用,核心是理解电阻不变时电功率与电压的关系,易错点是错误使用额定电流计算实际功率,需熟练掌握$P=\frac{U^2}{R}$的灵活运用,属于基础但易出错的题型。
【难度系数】
0.6
7.[2025·达州]如图所示的为定值电阻R和灯泡L的U-I图像,灯泡L的额定电压为2.5 V。将两用电器串联在电源两端,灯泡L正常发光。下列说法正确的是(

A.电源电压为2.5 V
B.灯泡L额定功率为0.75 W
C.R与灯泡L功率之比为5:3
D.灯泡L的U-I图像为图线B
B
)A.电源电压为2.5 V
B.灯泡L额定功率为0.75 W
C.R与灯泡L功率之比为5:3
D.灯泡L的U-I图像为图线B
答案
7.B 【点拨】通过定值电阻R的电流随电压的变化关系为一条过原点的直线,R的U-I图像为图线B,灯泡L的U-I图像为图线A,故D错误;灯泡L的额定电压为2.5 V,由图可知,灯泡正常发光时的电流为0.3 A,将两用电器串联在电源两端,串联电路各处的电流都相等,灯泡L正常发光,由图可知,R两端的电压为1.5 V,根据串联电路的电压特点得$U=1.5\ \mathrm{V}+2.5\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V}$,故A错误;灯泡L的额定功率$P_L=U_LI_L=2.5\ \mathrm{V}×0.3\ \mathrm{A}=0.75\ \mathrm{W}$,故B正确;串联电路各处的电流都相等,根据$P=UI$可知,在电流不变时,电功率与电压成正比,故R与灯泡L功率之比为$1.5\ \mathrm{V}:2.5\ \mathrm{V}=3:5$,故C错误。故选B。
解析
【分析】
要解决本题,需先明确定值电阻和灯泡的U-I图像特点:定值电阻阻值恒定,U与I成正比,其U-I图像为过原点的直线;灯泡电阻随温度变化,结合额定电压可判断对应图线。再根据串联电路电流相等的特点,从图像读取对应电压,逐一分析各选项:
1. 区分图线:先判断定值电阻和灯泡对应的U-I图线;
2. 计算灯泡额定功率:利用额定电压和对应电流,结合电功率公式计算;
3. 计算电源电压:根据串联电路电压规律,结合两用电器的电压值计算;
4. 计算功率比:利用串联电流相等,结合功率公式推导功率之比,判断选项。
【解析】
1. 区分图线:定值电阻的阻值不变,U与I成正比,因此定值电阻R的U-I图像为过原点的直线,对应图线B;灯泡L的U-I图像为图线A,故选项D错误。
2. 灯泡额定功率:灯泡L的额定电压为2.5V,正常发光时,由图线A可知对应的电流$I=0.3\ \mathrm{A}$,根据电功率公式,灯泡的额定功率$P_L=U_LI_L=2.5\ \mathrm{V}×0.3\ \mathrm{A}=0.75\ \mathrm{W}$,故选项B正确。
3. 电源电压:两用电器串联,串联电路电流处处相等,灯泡正常发光时电流为0.3A,此时定值电阻R的电流也为0.3A,由图线B可知R两端电压$U_R=1.5\ \mathrm{V}$;根据串联电路电压特点,电源电压$U=U_R+U_L=1.5\ \mathrm{V}+2.5\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V}$,故选项A错误。
4. 功率之比:串联时电流I相同,根据$P=UI$,功率与电压成正比,因此R与灯泡L的功率之比$\frac{P_R}{P_L}=\frac{U_RI}{U_LI}=\frac{U_R}{U_L}=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{2.5\ \mathrm{V}}=\frac{3}{5}$,即功率比为3:5,选项C错误。
【答案】
B
【知识点】
欧姆定律、串联电路特点、电功率计算
【点评】
本题结合U-I图像考查电学综合知识,需先区分定值电阻和灯泡的图像,再利用串联电路电流相等的特点,结合欧姆定律和电功率公式分析,是电学基础题型,注重对图像分析能力的考查。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需先明确定值电阻和灯泡的U-I图像特点:定值电阻阻值恒定,U与I成正比,其U-I图像为过原点的直线;灯泡电阻随温度变化,结合额定电压可判断对应图线。再根据串联电路电流相等的特点,从图像读取对应电压,逐一分析各选项:
1. 区分图线:先判断定值电阻和灯泡对应的U-I图线;
2. 计算灯泡额定功率:利用额定电压和对应电流,结合电功率公式计算;
3. 计算电源电压:根据串联电路电压规律,结合两用电器的电压值计算;
4. 计算功率比:利用串联电流相等,结合功率公式推导功率之比,判断选项。
【解析】
1. 区分图线:定值电阻的阻值不变,U与I成正比,因此定值电阻R的U-I图像为过原点的直线,对应图线B;灯泡L的U-I图像为图线A,故选项D错误。
2. 灯泡额定功率:灯泡L的额定电压为2.5V,正常发光时,由图线A可知对应的电流$I=0.3\ \mathrm{A}$,根据电功率公式,灯泡的额定功率$P_L=U_LI_L=2.5\ \mathrm{V}×0.3\ \mathrm{A}=0.75\ \mathrm{W}$,故选项B正确。
3. 电源电压:两用电器串联,串联电路电流处处相等,灯泡正常发光时电流为0.3A,此时定值电阻R的电流也为0.3A,由图线B可知R两端电压$U_R=1.5\ \mathrm{V}$;根据串联电路电压特点,电源电压$U=U_R+U_L=1.5\ \mathrm{V}+2.5\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V}$,故选项A错误。
4. 功率之比:串联时电流I相同,根据$P=UI$,功率与电压成正比,因此R与灯泡L的功率之比$\frac{P_R}{P_L}=\frac{U_RI}{U_LI}=\frac{U_R}{U_L}=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{2.5\ \mathrm{V}}=\frac{3}{5}$,即功率比为3:5,选项C错误。
【答案】
B
【知识点】
欧姆定律、串联电路特点、电功率计算
【点评】
本题结合U-I图像考查电学综合知识,需先区分定值电阻和灯泡的图像,再利用串联电路电流相等的特点,结合欧姆定律和电功率公式分析,是电学基础题型,注重对图像分析能力的考查。
【难度系数】
0.6
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