登录
1 [2026山西省实验中学月考]甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示(灯泡电阻均不变),下列说法中正确的是 (
A.甲灯的实际功率一定是 40 W
B.将乙灯接入 110 V 电路,它的实际功率为 30 W
C.两灯均正常发光时,甲灯消耗的电能较多
D.若两灯并联在 220 V 的电路中,则乙灯较亮
D
)A.甲灯的实际功率一定是 40 W
B.将乙灯接入 110 V 电路,它的实际功率为 30 W
C.两灯均正常发光时,甲灯消耗的电能较多
D.若两灯并联在 220 V 的电路中,则乙灯较亮
答案
D
A(×)甲灯的额定功率是40 W,在不同电压下实际功率不同,甲灯的实际功率不一定是40 W。
B(×)由灯泡的铭牌可知,乙灯泡的额定功率为60 W,实际电压是额定电压的一半时,由于电阻不变,根据P = U²/R可知,电功率变为原来的1/4,为15 W。
C(×)两灯均正常发光时,两灯的实际功率均等于额定功率,则乙的实际功率大,但不知道通电时间,无法比较两灯消耗电能的多少关系。
D(√)两灯均正常发光时,两灯的实际功率均等于额定功率,则乙的实际功率大,灯泡的亮度取决于其实际功率的大小,因此若两灯并联在220 V的电路中,则乙灯较亮。
A(×)甲灯的额定功率是40 W,在不同电压下实际功率不同,甲灯的实际功率不一定是40 W。
B(×)由灯泡的铭牌可知,乙灯泡的额定功率为60 W,实际电压是额定电压的一半时,由于电阻不变,根据P = U²/R可知,电功率变为原来的1/4,为15 W。
C(×)两灯均正常发光时,两灯的实际功率均等于额定功率,则乙的实际功率大,但不知道通电时间,无法比较两灯消耗电能的多少关系。
D(√)两灯均正常发光时,两灯的实际功率均等于额定功率,则乙的实际功率大,灯泡的亮度取决于其实际功率的大小,因此若两灯并联在220 V的电路中,则乙灯较亮。
解析
【分析】
要解决这道题，需先明确灯泡铭牌的含义：“PZ220-40”表示甲灯的额定电压为220V，额定功率为40W；“PZ220-60”表示乙灯的额定电压为220V，额定功率为60W，且灯泡电阻不变。接下来逐个分析选项：
1. 选项A：实际功率随实际电压变化，仅额定电压下实际功率等于额定功率；
2. 选项B：利用电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$计算实际功率，需先求出乙灯的电阻；
3. 选项C：电能$W=Pt$，消耗电能多少由功率和通电时间共同决定；
4. 选项D：灯泡亮度由实际功率决定，并联在220V电路中时，两灯均正常发光，实际功率等于额定功率。
【解析】
选项A：甲灯的额定功率是40W，只有当甲灯两端电压为220V（额定电压）时，实际功率才为40W，若电压变化，实际功率也会改变，因此“实际功率一定是40W”的说法错误。
选项B：先计算乙灯的电阻，由$P=\frac{U^2}{R}$得，$R_乙=\frac{U_{额}^2}{P_{额乙}}=\frac{(220V)^2}{60W}$。当乙灯接入110V电路时，实际功率$P_{实}=\frac{U_{实}^2}{R_乙}=\frac{(110V)^2}{\frac{(220V)^2}{60W}}=\frac{110^2}{220^2}×60W=\frac{1}{4}×60W=15W$，并非30W，因此该选项错误。
选项C：两灯正常发光时，实际功率等于额定功率，乙灯额定功率更大，消耗电能更快，但电能$W=Pt$，消耗电能的多少还与通电时间有关，题目未给出通电时间，无法比较两灯消耗电能的多少，因此该选项错误。
选项D：两灯并联在220V电路中，两端电压等于额定电压，均正常发光，实际功率等于额定功率，乙灯额定功率（60W）大于甲灯（40W）；灯泡亮度由实际功率决定，实际功率越大灯越亮，因此乙灯较亮，该选项正确。
【答案】
D
【知识点】
额定功率与实际功率、电功率计算、电能计算
【点评】
本题围绕灯泡铭牌展开，考查额定功率与实际功率的区别、电功率及电能的计算，以及灯泡亮度的决定因素，是初中电学的基础题型，需学生准确区分额定与实际物理量，注意电能计算的条件。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需先明确灯泡铭牌的含义：“PZ220-40”表示甲灯的额定电压为220V，额定功率为40W；“PZ220-60”表示乙灯的额定电压为220V，额定功率为60W，且灯泡电阻不变。接下来逐个分析选项：
1. 选项A：实际功率随实际电压变化，仅额定电压下实际功率等于额定功率；
2. 选项B：利用电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$计算实际功率，需先求出乙灯的电阻；
3. 选项C：电能$W=Pt$，消耗电能多少由功率和通电时间共同决定；
4. 选项D：灯泡亮度由实际功率决定，并联在220V电路中时，两灯均正常发光，实际功率等于额定功率。
【解析】
选项A：甲灯的额定功率是40W，只有当甲灯两端电压为220V（额定电压）时，实际功率才为40W，若电压变化，实际功率也会改变，因此“实际功率一定是40W”的说法错误。
选项B：先计算乙灯的电阻，由$P=\frac{U^2}{R}$得，$R_乙=\frac{U_{额}^2}{P_{额乙}}=\frac{(220V)^2}{60W}$。当乙灯接入110V电路时，实际功率$P_{实}=\frac{U_{实}^2}{R_乙}=\frac{(110V)^2}{\frac{(220V)^2}{60W}}=\frac{110^2}{220^2}×60W=\frac{1}{4}×60W=15W$，并非30W，因此该选项错误。
选项C：两灯正常发光时，实际功率等于额定功率，乙灯额定功率更大，消耗电能更快，但电能$W=Pt$，消耗电能的多少还与通电时间有关，题目未给出通电时间，无法比较两灯消耗电能的多少，因此该选项错误。
选项D：两灯并联在220V电路中，两端电压等于额定电压，均正常发光，实际功率等于额定功率，乙灯额定功率（60W）大于甲灯（40W）；灯泡亮度由实际功率决定，实际功率越大灯越亮，因此乙灯较亮，该选项正确。
【答案】
D
【知识点】
额定功率与实际功率、电功率计算、电能计算
【点评】
本题围绕灯泡铭牌展开，考查额定功率与实际功率的区别、电功率及电能的计算，以及灯泡亮度的决定因素，是初中电学的基础题型，需学生准确区分额定与实际物理量，注意电能计算的条件。
【难度系数】
0.7
2 [2026如皋期末节选] 某品牌一盏“220 V 100 W”的灯泡发光效率仅为8%，其亮度相当于一盏“220 V 10 W”LED灯的亮度，则该品牌的LED灯发光效率为
80
%。答案
80
解析：灯的发光效率等于转化为光能的功率与消耗电能的功率(灯的电功率)之比,即η = P_光 / P,因10 W的LED灯与100 W的灯泡在正常工作时发光效果相当,所以两灯获得光能的功率相等,则P_灯 η_灯 = P_L η_L,即100 W × 8% = 10 W × η_L,解得该LED灯的发光效率η_L = 80%。
解析：灯的发光效率等于转化为光能的功率与消耗电能的功率(灯的电功率)之比,即η = P_光 / P,因10 W的LED灯与100 W的灯泡在正常工作时发光效果相当,所以两灯获得光能的功率相等,则P_灯 η_灯 = P_L η_L,即100 W × 8% = 10 W × η_L,解得该LED灯的发光效率η_L = 80%。
解析
【分析】
要解决该问题，首先明确发光效率的定义：发光效率是灯转化为光能的功率与消耗的电功率之比（公式为η=P光/P）。题目中两灯亮度相当，意味着它们正常工作时转化的光能功率相等，据此可建立等式求解LED灯的发光效率。
【解析】
1. 发光效率公式：η = P光 / P（P光为光能功率，P为灯消耗的电功率）。
2. 因两灯亮度相当，故它们的光能功率相等，可得等式：P灯 × η灯 = PLED × ηLED。
3. 代入已知数值：100W × 8% = 10W × ηLED。
4. 计算得：ηLED = (100W × 8%) / 10W = 80%。
【答案】
80
【知识点】
电功率、发光效率
【点评】
本题考查对发光效率概念的理解与应用，核心是利用“亮度相当即光能功率相等”的关系建立等式，难度适中，需学生掌握公式变形和逻辑推导能力。
【难度系数】
0.5
要解决该问题，首先明确发光效率的定义：发光效率是灯转化为光能的功率与消耗的电功率之比（公式为η=P光/P）。题目中两灯亮度相当，意味着它们正常工作时转化的光能功率相等，据此可建立等式求解LED灯的发光效率。
【解析】
1. 发光效率公式：η = P光 / P（P光为光能功率，P为灯消耗的电功率）。
2. 因两灯亮度相当，故它们的光能功率相等，可得等式：P灯 × η灯 = PLED × ηLED。
3. 代入已知数值：100W × 8% = 10W × ηLED。
4. 计算得：ηLED = (100W × 8%) / 10W = 80%。
【答案】
80
【知识点】
电功率、发光效率
【点评】
本题考查对发光效率概念的理解与应用，核心是利用“亮度相当即光能功率相等”的关系建立等式，难度适中，需学生掌握公式变形和逻辑推导能力。
【难度系数】
0.5
3 [2026西安交大附中月考]已知甲灯标有“6 V 3 W”字样，乙灯的额定电压是3 V。甲、乙两灯的U-I关系如图所示，则乙灯的额定功率是
1.8
W。确保电路安全的前提下，两灯串联使用，电路两端的最大电压是8
V。两灯并联在3 V的电路中使用时，甲、乙两灯的电阻之比为2:1
。答案
1.8 8 2:1
解析：第一空:由题中图像可知,当乙灯的额定电压是3 V时,I_乙 = 0.6 A,乙灯的额定功率P_乙 = U_乙 I_乙 = 3 V × 0.6 A = 1.8 W。第二空:由P = UI可得,甲灯的额定电流I_甲 = P_甲 / U_甲 = 3 W / 6 V = 0.5 A,两灯串联使用,电路中的最大电流是I_甲 = 0.5 A,由题中图像可知,此时乙灯两端电压为2 V,故电路两端的最大电压U_串 = 6 V + 2 V = 8 V。第三空:两灯泡并联时,电路两端的电压为3 V,由题中图像可知,此时流经甲灯的电流I_甲' = 0.3 A,乙灯正常发光,流经乙灯的电流是0.6 A,而电压相等,根据R = U/I知,电阻之比等于电流倒数的比,故甲、乙两灯的电阻之比为0.6 A:0.3 A = 2:1。
解析：第一空:由题中图像可知,当乙灯的额定电压是3 V时,I_乙 = 0.6 A,乙灯的额定功率P_乙 = U_乙 I_乙 = 3 V × 0.6 A = 1.8 W。第二空:由P = UI可得,甲灯的额定电流I_甲 = P_甲 / U_甲 = 3 W / 6 V = 0.5 A,两灯串联使用,电路中的最大电流是I_甲 = 0.5 A,由题中图像可知,此时乙灯两端电压为2 V,故电路两端的最大电压U_串 = 6 V + 2 V = 8 V。第三空:两灯泡并联时,电路两端的电压为3 V,由题中图像可知,此时流经甲灯的电流I_甲' = 0.3 A,乙灯正常发光,流经乙灯的电流是0.6 A,而电压相等,根据R = U/I知,电阻之比等于电流倒数的比,故甲、乙两灯的电阻之比为0.6 A:0.3 A = 2:1。
解析
【分析】
本题需分三步解答：1. 求乙灯额定功率：根据乙的额定电压，从U-I图像中找到对应电流，利用电功率公式计算；2. 求两灯串联时的最大电压：先计算甲灯的额定电流，串联时电流需取较小的额定电流以保证安全，再从图像中读取该电流下乙灯的电压，总电压为两灯电压之和；3. 求两灯并联时的电阻比：并联时两灯电压相同，从图像中读取3V电压下两灯的电流，利用欧姆定律计算电阻后求比值。
【解析】
1. 乙灯额定功率：已知乙灯额定电压$ U_{乙额}=3V $，由图像可知，当乙灯电压为3V时，对应的电流$ I_{乙}=0.6A $，根据$ P=UI $，乙灯的额定功率$ P_{乙}=U_{乙额}I_{乙}=3V×0.6A=1.8W $。
2. 两灯串联的最大电压：甲灯额定电压$ U_{甲额}=6V $，额定功率$ P_{甲额}=3W $，由$ P=UI $得甲灯的额定电流$ I_{甲额}=\frac{P_{甲额}}{U_{甲额}}=\frac{3W}{6V}=0.5A $。两灯串联时电流处处相等，为保证电路安全，电路最大电流不能超过甲灯的额定电流0.5A（乙灯额定电流为0.6A，大于0.5A，故取0.5A）。由图像可知，电流为0.5A时，乙灯两端电压$ U_{乙}'=2V $，甲灯两端电压为额定电压6V，因此电路两端最大电压$ U_{串}=U_{甲额}+U_{乙}'=6V+2V=8V $。
3. 两灯并联的电阻比：两灯并联在3V电路中时，电压均为3V，由图像可知，此时甲灯电流$ I_{甲}'=0.3A $，乙灯电流$ I_{乙}'=0.6A $。根据$ R=\frac{U}{I} $，$ R_{甲}=\frac{3V}{0.3A}=10Ω $，$ R_{乙}=\frac{3V}{0.6A}=5Ω $，故电阻之比$ R_{甲}:R_{乙}=10Ω:5Ω=2:1 $。
【答案】
1.8；8；2:1
【知识点】
U-I图像、电功率计算、串并联电路特点
【点评】
本题结合U-I图像考查电学综合应用，需准确从图像中提取对应电压、电流值，熟练运用电功率公式和串并联电路规律，是电学典型综合题，对学生的读图能力和公式应用能力有一定要求。
【难度系数】
0.5
本题需分三步解答：1. 求乙灯额定功率：根据乙的额定电压，从U-I图像中找到对应电流，利用电功率公式计算；2. 求两灯串联时的最大电压：先计算甲灯的额定电流，串联时电流需取较小的额定电流以保证安全，再从图像中读取该电流下乙灯的电压，总电压为两灯电压之和；3. 求两灯并联时的电阻比：并联时两灯电压相同，从图像中读取3V电压下两灯的电流，利用欧姆定律计算电阻后求比值。
【解析】
1. 乙灯额定功率：已知乙灯额定电压$ U_{乙额}=3V $，由图像可知，当乙灯电压为3V时，对应的电流$ I_{乙}=0.6A $，根据$ P=UI $，乙灯的额定功率$ P_{乙}=U_{乙额}I_{乙}=3V×0.6A=1.8W $。
2. 两灯串联的最大电压：甲灯额定电压$ U_{甲额}=6V $，额定功率$ P_{甲额}=3W $，由$ P=UI $得甲灯的额定电流$ I_{甲额}=\frac{P_{甲额}}{U_{甲额}}=\frac{3W}{6V}=0.5A $。两灯串联时电流处处相等，为保证电路安全，电路最大电流不能超过甲灯的额定电流0.5A（乙灯额定电流为0.6A，大于0.5A，故取0.5A）。由图像可知，电流为0.5A时，乙灯两端电压$ U_{乙}'=2V $，甲灯两端电压为额定电压6V，因此电路两端最大电压$ U_{串}=U_{甲额}+U_{乙}'=6V+2V=8V $。
3. 两灯并联的电阻比：两灯并联在3V电路中时，电压均为3V，由图像可知，此时甲灯电流$ I_{甲}'=0.3A $，乙灯电流$ I_{乙}'=0.6A $。根据$ R=\frac{U}{I} $，$ R_{甲}=\frac{3V}{0.3A}=10Ω $，$ R_{乙}=\frac{3V}{0.6A}=5Ω $，故电阻之比$ R_{甲}:R_{乙}=10Ω:5Ω=2:1 $。
【答案】
1.8；8；2:1
【知识点】
U-I图像、电功率计算、串并联电路特点
【点评】
本题结合U-I图像考查电学综合应用，需准确从图像中提取对应电压、电流值，熟练运用电功率公式和串并联电路规律，是电学典型综合题，对学生的读图能力和公式应用能力有一定要求。
【难度系数】
0.5
4 学校楼道里的灯泡在深夜时很容易烧坏，为解决这一问题，小明设计了如图所示的电路，灯泡$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$都是“220 V 40 W”。
(1)开关$\mathrm{S}$、$\mathrm{S}_1$都闭合，灯
(2)断开$\mathrm{S}_1$，闭合$\mathrm{S}$，两灯都发光，深夜灯泡不容易烧掉，此时灯$\mathrm{L}_1$两端电压为
(1)开关$\mathrm{S}$、$\mathrm{S}_1$都闭合，灯
L₁
正常工作，功率为40
W。(2)断开$\mathrm{S}_1$，闭合$\mathrm{S}$，两灯都发光，深夜灯泡不容易烧掉，此时灯$\mathrm{L}_1$两端电压为
110
V，实际功率为$P_{\mathrm{实}}=$10
W=$\frac{1}{4}$
(填“$\frac{1}{2}$”或“$\frac{1}{4}$”)$P_{\mathrm{额}}$。(设灯泡的电阻不变，电源电压变化忽略不计)答案
(1)L₁ 40 (2)110 10 $\frac{1}{4}$
解析：(1)两开关都闭合时,只有L₁连入电路,L₁能正常发光,功率为40 W。
(2)当断开S₁,闭合S时,两灯串联,两灯电压之和等于220 V,此时两灯都不能正常发光,由于两灯泡规格相同,故灯L₁两端的电压U₁ = 1/2 U = 1/2 × 220 V = 110 V,灯泡的电阻不变,由P = U²/R可得,每个灯泡的电阻R_L = U_额² / P_额 = (220 V)² / 40 W = 1210 Ω,L₁的实际功率P_实 = U₁² / R_L = (110 V)² / 1210 Ω = 10 W = 1/4 P_额。
解析：(1)两开关都闭合时,只有L₁连入电路,L₁能正常发光,功率为40 W。
(2)当断开S₁,闭合S时,两灯串联,两灯电压之和等于220 V,此时两灯都不能正常发光,由于两灯泡规格相同,故灯L₁两端的电压U₁ = 1/2 U = 1/2 × 220 V = 110 V,灯泡的电阻不变,由P = U²/R可得,每个灯泡的电阻R_L = U_额² / P_额 = (220 V)² / 40 W = 1210 Ω,L₁的实际功率P_实 = U₁² / R_L = (110 V)² / 1210 Ω = 10 W = 1/4 P_额。
解析
【分析】
要解决这道题，需先分析不同开关状态下的电路结构，再结合串联电路特点和电功率公式计算：
1. 当开关S、S₁都闭合时，开关S₁会短路灯泡L₂，电路中只有L₁接入220V电源，等于其额定电压，可正常工作；
2. 当断开S₁、闭合S时，L₁与L₂串联，两灯规格相同则电阻相等，根据串联分压规律，两灯电压各为电源电压的一半，再利用电功率公式计算实际功率。
【解析】
(1) 当S、S₁都闭合时，L₂被短路，电路为L₁的简单电路，电源电压220V等于L₁的额定电压，因此L₁正常工作，功率为额定功率40W。
(2) 断开S₁、闭合S时，L₁与L₂串联，两灯规格相同，电阻R相等。根据串联分压规律，L₁两端电压：$U_1=\frac{U}{2}=\frac{220V}{2}=110V$；
先计算灯泡电阻：$R=\frac{U_额^2}{P_额}=\frac{(220V)^2}{40W}=1210Ω$；
L₁的实际功率：$P_实=\frac{U_1^2}{R}=\frac{(110V)^2}{1210Ω}=10W$；
额定功率$P_额=\frac{U_额^2}{R}$，则$P_实=\frac{(\frac{U_额}{2})^2}{R}=\frac{1}{4}·\frac{U_额^2}{R}=\frac{1}{4}P_额$。
【答案】
(1)$\mathrm{L}_1$；40 (2)110；10；$\frac{1}{4}$
【知识点】
电功率计算、串联电路分压、短路
【点评】
本题结合楼道灯泡的实际问题，考查电路分析与电功率公式的应用，需先明确不同开关状态下的电路连接方式，再利用串联分压规律和电功率公式推导，是中等难度的电路应用题。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需先分析不同开关状态下的电路结构，再结合串联电路特点和电功率公式计算：
1. 当开关S、S₁都闭合时，开关S₁会短路灯泡L₂，电路中只有L₁接入220V电源，等于其额定电压，可正常工作；
2. 当断开S₁、闭合S时，L₁与L₂串联，两灯规格相同则电阻相等，根据串联分压规律，两灯电压各为电源电压的一半，再利用电功率公式计算实际功率。
【解析】
(1) 当S、S₁都闭合时，L₂被短路，电路为L₁的简单电路，电源电压220V等于L₁的额定电压，因此L₁正常工作，功率为额定功率40W。
(2) 断开S₁、闭合S时，L₁与L₂串联，两灯规格相同，电阻R相等。根据串联分压规律，L₁两端电压：$U_1=\frac{U}{2}=\frac{220V}{2}=110V$；
先计算灯泡电阻：$R=\frac{U_额^2}{P_额}=\frac{(220V)^2}{40W}=1210Ω$；
L₁的实际功率：$P_实=\frac{U_1^2}{R}=\frac{(110V)^2}{1210Ω}=10W$；
额定功率$P_额=\frac{U_额^2}{R}$，则$P_实=\frac{(\frac{U_额}{2})^2}{R}=\frac{1}{4}·\frac{U_额^2}{R}=\frac{1}{4}P_额$。
【答案】
(1)$\mathrm{L}_1$；40 (2)110；10；$\frac{1}{4}$
【知识点】
电功率计算、串联电路分压、短路
【点评】
本题结合楼道灯泡的实际问题，考查电路分析与电功率公式的应用，需先明确不同开关状态下的电路连接方式，再利用串联分压规律和电功率公式推导，是中等难度的电路应用题。
【难度系数】
0.5
5 [2024 陕西中考]如图是小明家新购置的便携式电热水杯及其相关参数。
（1）电热水杯正常工作时的电流是多少？
（2）电热水杯正常工作时，其加热电阻的阻值是多少？
（1）电热水杯正常工作时的电流是多少？
（2）电热水杯正常工作时，其加热电阻的阻值是多少？
答案
(1)由P = UI可得，电热水杯正常工作时的电流I = P_额 / U_额 = 880 W / 220 V = 4 A。
(2)由I = U/R可得，加热电阻的阻值R = U_额 / I = 220 V / 4 A = 55 Ω。
(2)由I = U/R可得，加热电阻的阻值R = U_额 / I = 220 V / 4 A = 55 Ω。
解析
【分析】
本题考查电功率和欧姆定律的应用，电热水杯正常工作时，其电压和功率均为额定值，可直接利用电功率公式$P=UI$计算正常工作的电流，再结合欧姆定律$I=\frac{U}{R}$计算加热电阻的阻值，解题时只需代入额定参数和公式即可。
【解析】
（1）电热水杯正常工作时，额定电压$U_{额}=220V$，额定功率$P_{额}=880W$，根据电功率公式$P=UI$，可得正常工作的电流：
$I=\frac{P_{额}}{U_{额}}=\frac{880W}{220V}=4A$。
（2）根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，变形得加热电阻的阻值：
$R=\frac{U_{额}}{I}=\frac{220V}{4A}=55Ω$。
【答案】
(1)电热水杯正常工作时的电流是4A；(2)加热电阻的阻值是55Ω。
【知识点】
电功率计算、欧姆定律应用
【点评】
本题为中考基础电学计算题，考查额定参数下的电流与电阻计算，直接套用公式即可求解，属于学生易得分的题型。
【难度系数】
0.7
本题考查电功率和欧姆定律的应用，电热水杯正常工作时，其电压和功率均为额定值，可直接利用电功率公式$P=UI$计算正常工作的电流，再结合欧姆定律$I=\frac{U}{R}$计算加热电阻的阻值，解题时只需代入额定参数和公式即可。
【解析】
（1）电热水杯正常工作时，额定电压$U_{额}=220V$，额定功率$P_{额}=880W$，根据电功率公式$P=UI$，可得正常工作的电流：
$I=\frac{P_{额}}{U_{额}}=\frac{880W}{220V}=4A$。
（2）根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，变形得加热电阻的阻值：
$R=\frac{U_{额}}{I}=\frac{220V}{4A}=55Ω$。
【答案】
(1)电热水杯正常工作时的电流是4A；(2)加热电阻的阻值是55Ω。
【知识点】
电功率计算、欧姆定律应用
【点评】
本题为中考基础电学计算题，考查额定参数下的电流与电阻计算，直接套用公式即可求解，属于学生易得分的题型。
【难度系数】
0.7
6 如图所示电路图,灯泡L标有“6 V 1.2 W”字样,R是定值电阻,断开开关S₂,闭合开关S₁和S₃,灯泡L正常发光,电流表的示数为0.5 A。
(1)求灯泡L正常发光时,1 min内消耗的电能。
(2)求定值电阻R的阻值。
(3)断开开关S₁和S₃,闭合开关S₂,改变电源电压,使灯泡L正常发光,求电路的总功率。
(1)求灯泡L正常发光时,1 min内消耗的电能。
(2)求定值电阻R的阻值。
(3)断开开关S₁和S₃,闭合开关S₂,改变电源电压,使灯泡L正常发光,求电路的总功率。
答案
(1)灯泡L正常发光1 min消耗的电能W = P_L t = 1.2 W × 60 s = 72 J。
(2)断开开关S₂,闭合开关S₁和S₃时,电阻R和灯泡L并联,灯泡L正常发光,所以电源电压等于灯泡L的额定电压,即6 V,
由P = UI可知,灯泡L正常发光时的电流I_L = P_L / U_L = 1.2 W / 6 V = 0.2 A,
因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以通过R的电流I_R = 0.5 A - 0.2 A = 0.3 A,
由I = U/R可知,定值电阻R的阻值R = U / I_R = 6 V / 0.3 A = 20 Ω。
(3)由P = U²/R可得,灯泡L正常发光时的电阻R_L = U_L² / P_L = (6 V)² / 1.2 W = 30 Ω,
断开开关S₁和S₃,闭合开关S₂,定值电阻R和灯泡L串联,此时电路中的总电阻R_总 = R_L + R = 30 Ω + 20 Ω = 50 Ω,
因为灯泡L正常发光,所以电路中的电流为0.2 A,则电路的总功率P_总 = I_L² R_总 = (0.2 A)² × 50 Ω = 2 W。
(2)断开开关S₂,闭合开关S₁和S₃时,电阻R和灯泡L并联,灯泡L正常发光,所以电源电压等于灯泡L的额定电压,即6 V,
由P = UI可知,灯泡L正常发光时的电流I_L = P_L / U_L = 1.2 W / 6 V = 0.2 A,
因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以通过R的电流I_R = 0.5 A - 0.2 A = 0.3 A,
由I = U/R可知,定值电阻R的阻值R = U / I_R = 6 V / 0.3 A = 20 Ω。
(3)由P = U²/R可得,灯泡L正常发光时的电阻R_L = U_L² / P_L = (6 V)² / 1.2 W = 30 Ω,
断开开关S₁和S₃,闭合开关S₂,定值电阻R和灯泡L串联,此时电路中的总电阻R_总 = R_L + R = 30 Ω + 20 Ω = 50 Ω,
因为灯泡L正常发光,所以电路中的电流为0.2 A,则电路的总功率P_总 = I_L² R_总 = (0.2 A)² × 50 Ω = 2 W。
解析
【分析】
本题需先分析不同开关状态下的电路连接方式，再结合电能、电功率、欧姆定律及串并联电路的规律解题：
(1) 求灯泡正常发光时的电能，利用公式W=Pt，已知额定功率和时间即可计算；
(2) 断开S₂、闭合S₁和S₃时，R与L并联，灯泡正常发光，电源电压等于灯泡额定电压，先算灯泡额定电流，再由并联电流规律得R的电流，最后用欧姆定律求R；
(3) 断开S₁和S₃、闭合S₂时，R与L串联，先算灯泡电阻，再求串联总电阻，利用灯泡正常发光的电流，结合P=I²R总算总功率。
【解析】
(1) 灯泡正常发光时功率P_L=1.2W，时间t=1min=60s，消耗的电能：
W = P_L t = 1.2W × 60s = 72J；
(2) 断开S₂，闭合S₁和S₃时，R与L并联，电流表测干路电流，灯泡正常发光，故电源电压U=U_L=6V。
由P=UI得，灯泡正常发光的电流：I_L = P_L/U_L = 1.2W/6V = 0.2A。
并联电路干路电流等于各支路电流之和，通过R的电流：I_R = I - I_L = 0.5A - 0.2A = 0.3A。
由欧姆定律得，定值电阻R的阻值：R = U/I_R = 6V/0.3A = 20Ω；
(3) 断开S₁和S₃，闭合S₂时，R与L串联。
灯泡电阻：R_L = U_L²/P_L = (6V)²/1.2W = 30Ω，
串联总电阻：R总 = R_L + R = 30Ω + 20Ω = 50Ω，
灯泡正常发光，电路电流I=I_L=0.2A，电路总功率：P总 = I²R总 = (0.2A)²×50Ω = 2W；
【答案】
(1)72J；(2)20Ω；(3)2W
【知识点】
电功率计算、串并联电路规律、欧姆定律
【点评】
本题为电学基础综合题，核心是分析开关对应的电路连接方式，灵活运用电能、电功率公式及串并联电路规律，难度适中，适合中等水平学生解答。
【难度系数】
0.6
本题需先分析不同开关状态下的电路连接方式，再结合电能、电功率、欧姆定律及串并联电路的规律解题：
(1) 求灯泡正常发光时的电能，利用公式W=Pt，已知额定功率和时间即可计算；
(2) 断开S₂、闭合S₁和S₃时，R与L并联，灯泡正常发光，电源电压等于灯泡额定电压，先算灯泡额定电流，再由并联电流规律得R的电流，最后用欧姆定律求R；
(3) 断开S₁和S₃、闭合S₂时，R与L串联，先算灯泡电阻，再求串联总电阻，利用灯泡正常发光的电流，结合P=I²R总算总功率。
【解析】
(1) 灯泡正常发光时功率P_L=1.2W，时间t=1min=60s，消耗的电能：
W = P_L t = 1.2W × 60s = 72J；
(2) 断开S₂，闭合S₁和S₃时，R与L并联，电流表测干路电流，灯泡正常发光，故电源电压U=U_L=6V。
由P=UI得，灯泡正常发光的电流：I_L = P_L/U_L = 1.2W/6V = 0.2A。
并联电路干路电流等于各支路电流之和，通过R的电流：I_R = I - I_L = 0.5A - 0.2A = 0.3A。
由欧姆定律得，定值电阻R的阻值：R = U/I_R = 6V/0.3A = 20Ω；
(3) 断开S₁和S₃，闭合S₂时，R与L串联。
灯泡电阻：R_L = U_L²/P_L = (6V)²/1.2W = 30Ω，
串联总电阻：R总 = R_L + R = 30Ω + 20Ω = 50Ω，
灯泡正常发光，电路电流I=I_L=0.2A，电路总功率：P总 = I²R总 = (0.2A)²×50Ω = 2W；
【答案】
(1)72J；(2)20Ω；(3)2W
【知识点】
电功率计算、串并联电路规律、欧姆定律
【点评】
本题为电学基础综合题，核心是分析开关对应的电路连接方式，灵活运用电能、电功率公式及串并联电路规律，难度适中，适合中等水平学生解答。
【难度系数】
0.6
