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5 新素养 科学态度与责任 如图所示是教室安装的护眼LED灯，该灯具有无频闪、无蓝光危害的优点，能保护学生视力健康。一盏护眼LED灯的额定功率可能为 （
A.30 W
B.3 W
C.0.3 W
D.300 W
第5题图
A
）A.30 W
B.3 W
C.0.3 W
D.300 W
第5题图答案
5. A
解析
【分析】要判断护眼LED灯的额定功率，需结合生活实际中教室照明灯的功率常识，对比各选项的功率大小，选出符合实际的选项。首先回忆常见用电器的功率范围，教室照明灯需满足室内照明需求，结合LED灯节能的特点分析各选项。
【解析】教室中的护眼LED灯需要提供足够的照明亮度，同时兼顾节能性：A选项30W，符合教室照明灯的常见功率区间，满足照明需求且节能；B选项3W功率过小，无法提供教室所需的充足照明；C选项0.3W功率极低，几乎不能满足基本照明；D选项300W功率过大，既浪费能源也不符合教室照明灯的实际功率规格。因此答案选A。
【答案】A
【知识点】电功率估测、生活用电常识
【点评】本题结合生活实际考查用电器功率的估测，难度较低，需要学生联系日常对教室照明的认知判断功率，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.8
【解析】教室中的护眼LED灯需要提供足够的照明亮度，同时兼顾节能性：A选项30W，符合教室照明灯的常见功率区间，满足照明需求且节能；B选项3W功率过小，无法提供教室所需的充足照明；C选项0.3W功率极低，几乎不能满足基本照明；D选项300W功率过大，既浪费能源也不符合教室照明灯的实际功率规格。因此答案选A。
【答案】A
【知识点】电功率估测、生活用电常识
【点评】本题结合生活实际考查用电器功率的估测，难度较低，需要学生联系日常对教室照明的认知判断功率，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.8
6 小明家有额定电压相同的微波炉和电视机各一台，按照每度电0.55元的计费标准，将这两个用电器正常工作1h所用的电费绘制成。对小明家的这两个用电器，下列判断正确的是（
A.微波炉正常工作时的电压等于电视机正常工作时的电压
B.微波炉正常工作时的电流等于电视机正常工作时的电流
C.微波炉正常工作时的电功率小于电视机正常工作时的电功率
D.每月在微波炉上用的电费一定比在电视机上用的电费多
A
）A.微波炉正常工作时的电压等于电视机正常工作时的电压
B.微波炉正常工作时的电流等于电视机正常工作时的电流
C.微波炉正常工作时的电功率小于电视机正常工作时的电功率
D.每月在微波炉上用的电费一定比在电视机上用的电费多
答案
6. A
解析
【分析】
首先，明确用电器正常工作时的电压等于其额定电压，结合题目中“额定电压相同”的条件判断选项A；再根据电费与电功率的关系：工作时间相同时，电费越高，用电器的电功率越大，结合图表中两者每小时的电费，可比较电功率大小，进而通过公式$P=UI$分析电流关系；最后，每月电费还与用电器的使用时间有关，据此判断选项D。
【解析】
1. 选项A：用电器正常工作时的电压等于其额定电压，题目已知微波炉和电视机额定电压相同，因此它们正常工作时的电压相等，A正确。
2. 选项B：工作时间$t=1h$时，电费$=P×t×$电价，已知电价相同，从图表可知微波炉每小时电费远高于电视机，说明微波炉正常工作的电功率更大。根据$P=UI$，正常工作时电压$U$相同，功率$P$不同，则电流$I$不同，B错误。
3. 选项C：由上述电费与功率的关系，微波炉每小时电费更高，说明其正常工作的电功率更大，C错误。
4. 选项D：每月电费不仅与用电器的功率有关，还与每月的工作时间有关，题目未给出两者的使用时间，无法确定每月微波炉的电费一定更多，D错误。
【答案】
A
【知识点】
电功率、额定电压、电费计算
【点评】
本题结合电费图表考查电学基础知识点，需掌握用电器正常工作的特点、电功率与电费的关系，属于常规基础题型。
【难度系数】
0.5
首先，明确用电器正常工作时的电压等于其额定电压，结合题目中“额定电压相同”的条件判断选项A；再根据电费与电功率的关系：工作时间相同时，电费越高，用电器的电功率越大，结合图表中两者每小时的电费，可比较电功率大小，进而通过公式$P=UI$分析电流关系；最后，每月电费还与用电器的使用时间有关，据此判断选项D。
【解析】
1. 选项A：用电器正常工作时的电压等于其额定电压，题目已知微波炉和电视机额定电压相同，因此它们正常工作时的电压相等，A正确。
2. 选项B：工作时间$t=1h$时，电费$=P×t×$电价，已知电价相同，从图表可知微波炉每小时电费远高于电视机，说明微波炉正常工作的电功率更大。根据$P=UI$，正常工作时电压$U$相同，功率$P$不同，则电流$I$不同，B错误。
3. 选项C：由上述电费与功率的关系，微波炉每小时电费更高，说明其正常工作的电功率更大，C错误。
4. 选项D：每月电费不仅与用电器的功率有关，还与每月的工作时间有关，题目未给出两者的使用时间，无法确定每月微波炉的电费一定更多，D错误。
【答案】
A
【知识点】
电功率、额定电压、电费计算
【点评】
本题结合电费图表考查电学基础知识点，需掌握用电器正常工作的特点、电功率与电费的关系，属于常规基础题型。
【难度系数】
0.5
7 如图所示，将标有“12 V 6 W”字样的灯泡$L_1$和“6 V 6 W”字样的灯泡$L_2$并联后，接在6 V的电源上，则(设灯丝电阻不变)
（
A.灯泡$L_1$的实际功率为6 W
B.灯泡$L_1$比灯泡$L_2$暗
C.两个灯泡的实际功率之和等于9 W
D.灯泡$L_1$和灯泡$L_2$一样亮
（
B
）A.灯泡$L_1$的实际功率为6 W
B.灯泡$L_1$比灯泡$L_2$暗
C.两个灯泡的实际功率之和等于9 W
D.灯泡$L_1$和灯泡$L_2$一样亮
答案
7. B
解析
【分析】
要解决本题，需先利用额定电压和额定功率计算两灯泡的灯丝电阻，再结合并联电路的电压特点，计算两灯的实际功率，最后根据实际功率判断灯泡亮度（灯泡亮度由实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮），逐一分析选项得出答案。
【解析】
1. 计算两灯的灯丝电阻：
根据公式 $ R = \frac{U_{额}^2}{P_{额}} $，
对于灯泡$ L_1 $，额定电压$ U_{1额}=12V $，额定功率$ P_{1额}=6W $，则其电阻：
$ R_1 = \frac{U_{1额}^2}{P_{1额}} = \frac{(12V)^2}{6W} = 24\Omega $；
对于灯泡$ L_2 $，额定电压$ U_{2额}=6V $，额定功率$ P_{2额}=6W $，则其电阻：
$ R_2 = \frac{U_{2额}^2}{P_{2额}} = \frac{(6V)^2}{6W} = 6\Omega $。
2. 计算两灯的实际功率：
两灯并联在6V电源上，并联电路各支路电压相等，故两灯的实际电压$ U_{实}=6V $。
根据实际功率公式 $ P_{实} = \frac{U_{实}^2}{R} $，
$ L_1 $的实际功率：$ P_{1实} = \frac{(6V)^2}{24\Omega} = 1.5W $；
$ L_2 $的实际功率：$ P_{2实} = \frac{(6V)^2}{6\Omega} = 6W $。
3. 分析选项：
A选项：$ L_1 $的实际功率为1.5W，不是6W，错误；
B选项：因$ P_{1实}=1.5W ＜ P_{2实}=6W $，灯泡亮度由实际功率决定，故$ L_1 $比$ L_2 $暗，正确；
C选项：两灯实际功率之和为$ 1.5W + 6W =7.5W≠9W $，错误；
D选项：两灯实际功率不同，亮度不同，错误。
综上，答案为B。
【答案】
B
【知识点】
电功率计算、并联电路特点、实际功率与亮度
【点评】
本题考查电学中电功率的计算，核心是利用额定参数求电阻，结合并联电路电压特点计算实际功率，明确灯泡亮度由实际功率决定，是基础的电学综合题，需掌握相关公式和电路特点。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需先利用额定电压和额定功率计算两灯泡的灯丝电阻，再结合并联电路的电压特点，计算两灯的实际功率，最后根据实际功率判断灯泡亮度（灯泡亮度由实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮），逐一分析选项得出答案。
【解析】
1. 计算两灯的灯丝电阻：
根据公式 $ R = \frac{U_{额}^2}{P_{额}} $，
对于灯泡$ L_1 $，额定电压$ U_{1额}=12V $，额定功率$ P_{1额}=6W $，则其电阻：
$ R_1 = \frac{U_{1额}^2}{P_{1额}} = \frac{(12V)^2}{6W} = 24\Omega $；
对于灯泡$ L_2 $，额定电压$ U_{2额}=6V $，额定功率$ P_{2额}=6W $，则其电阻：
$ R_2 = \frac{U_{2额}^2}{P_{2额}} = \frac{(6V)^2}{6W} = 6\Omega $。
2. 计算两灯的实际功率：
两灯并联在6V电源上，并联电路各支路电压相等，故两灯的实际电压$ U_{实}=6V $。
根据实际功率公式 $ P_{实} = \frac{U_{实}^2}{R} $，
$ L_1 $的实际功率：$ P_{1实} = \frac{(6V)^2}{24\Omega} = 1.5W $；
$ L_2 $的实际功率：$ P_{2实} = \frac{(6V)^2}{6\Omega} = 6W $。
3. 分析选项：
A选项：$ L_1 $的实际功率为1.5W，不是6W，错误；
B选项：因$ P_{1实}=1.5W ＜ P_{2实}=6W $，灯泡亮度由实际功率决定，故$ L_1 $比$ L_2 $暗，正确；
C选项：两灯实际功率之和为$ 1.5W + 6W =7.5W≠9W $，错误；
D选项：两灯实际功率不同，亮度不同，错误。
综上，答案为B。
【答案】
B
【知识点】
电功率计算、并联电路特点、实际功率与亮度
【点评】
本题考查电学中电功率的计算，核心是利用额定参数求电阻，结合并联电路电压特点计算实际功率，明确灯泡亮度由实际功率决定，是基础的电学综合题，需掌握相关公式和电路特点。
【难度系数】
0.6
8 新趋势 学科融合 [2025 徐州模拟]如图甲所示，电源电压恒定，闭合开关 S，将滑动变阻器 R 的滑片 P 从最右端向左滑动，直到小灯泡 L 正常发光，两电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示，则（
A.曲线①是小灯泡 L 的 I-U 曲线
B.电源电压为 $ U_0 - U $
C.小灯泡 L 正常发光时滑动变阻器 R 的功率可表示为 $ S_1 $
D.小灯泡 L 的额定功率可表示为 $ S_1 + S_2 + S_3 + S_4 $
D
）A.曲线①是小灯泡 L 的 I-U 曲线
B.电源电压为 $ U_0 - U $
C.小灯泡 L 正常发光时滑动变阻器 R 的功率可表示为 $ S_1 $
D.小灯泡 L 的额定功率可表示为 $ S_1 + S_2 + S_3 + S_4 $
答案
8. D
解析
【分析】首先明确电路结构：灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表V₁测L两端电压，V₂测R两端电压，电流表测电路电流。滑片左移时，滑动变阻器阻值减小，电路电流增大，灯泡两端电压增大，滑动变阻器两端电压减小，据此判断I-U图像对应的元件；再结合串联电路规律、电功率公式逐一分析选项。
【解析】
1. 曲线判断：串联电路中，电流增大时，灯泡电压随电流增大而增大，滑动变阻器电压随电流增大而减小，因此图乙中上升的曲线②是灯泡L的I-U曲线，下降的曲线①是滑动变阻器R的I-U曲线，故A错误。
2. 电源电压：串联电路总电压等于各部分电压之和，当电流为最大电流I（灯泡正常发光的电流）时，灯泡电压为U₀，滑动变阻器电压为U，因此电源电压U总=U₀+U，B选项中电源电压为U₀-U，错误。
3. 滑动变阻器功率：灯泡正常发光时，电流为I，滑动变阻器两端电压为U，功率P_R=U·I；而S₁的面积为I·(U₀-U)，与滑动变阻器功率不相等，故C错误。
4. 灯泡额定功率：灯泡正常发光时，额定电压为U₀，额定电流为I，额定功率P额=U₀·I；图乙中，横坐标0到U₀、纵坐标0到I的大矩形面积为U₀·I，该矩形被分为S₁、S₂、S₃、S₄，因此S₁+S₂+S₃+S₄=U₀·I，即灯泡额定功率，故D正确。
【答案】D
【知识点】串联电路电压规律、电功率计算、I-U图像的应用
【点评】本题结合串联电路特点与I-U图像，考查电路分析和电功率计算，关键是明确曲线对应元件及面积的物理意义，需理清各物理量的关系，难度适中。
【难度系数】0.4
【解析】
1. 曲线判断：串联电路中，电流增大时，灯泡电压随电流增大而增大，滑动变阻器电压随电流增大而减小，因此图乙中上升的曲线②是灯泡L的I-U曲线，下降的曲线①是滑动变阻器R的I-U曲线，故A错误。
2. 电源电压：串联电路总电压等于各部分电压之和，当电流为最大电流I（灯泡正常发光的电流）时，灯泡电压为U₀，滑动变阻器电压为U，因此电源电压U总=U₀+U，B选项中电源电压为U₀-U，错误。
3. 滑动变阻器功率：灯泡正常发光时，电流为I，滑动变阻器两端电压为U，功率P_R=U·I；而S₁的面积为I·(U₀-U)，与滑动变阻器功率不相等，故C错误。
4. 灯泡额定功率：灯泡正常发光时，额定电压为U₀，额定电流为I，额定功率P额=U₀·I；图乙中，横坐标0到U₀、纵坐标0到I的大矩形面积为U₀·I，该矩形被分为S₁、S₂、S₃、S₄，因此S₁+S₂+S₃+S₄=U₀·I，即灯泡额定功率，故D正确。
【答案】D
【知识点】串联电路电压规律、电功率计算、I-U图像的应用
【点评】本题结合串联电路特点与I-U图像，考查电路分析和电功率计算，关键是明确曲线对应元件及面积的物理意义，需理清各物理量的关系，难度适中。
【难度系数】0.4
9 如图甲所示是灯泡L的$I-U$图像，灯泡的额定电压为2.5 V。将灯泡L接入图乙电路，已知电阻$R_0$的阻值为5 Ω，电流表量程为0～0.6 A，电源电压可调。在保证电路安全工作的前提下，下列判断正确的是（
A.两条支路中的电流不可能相同
B.电源可调的最大电压为1.8 V
C.灯泡的电阻总比电阻$R_0$的阻值大
D.灯泡实际功率总比电阻$R_0$功率大
B
）A.两条支路中的电流不可能相同
B.电源可调的最大电压为1.8 V
C.灯泡的电阻总比电阻$R_0$的阻值大
D.灯泡实际功率总比电阻$R_0$功率大
答案
9. B
解析
【分析】
首先明确电路为定值电阻$R_0$与灯泡$L$并联，电流表测量干路电流，并联电路中各支路电压等于电源电压，干路电流等于各支路电流之和。需结合并联电路特点、灯泡的$I-U$图像及电流表量程，逐一分析各选项：
1. 分析选项A：寻找是否存在某一电压，使得$R_0$的电流与灯泡的电流相等，若存在则A错误；
2. 分析选项B：根据电流表量程（0～0.6A），干路电流最大为0.6A，结合$R_0$的电流$I_0=\frac{U}{R_0}$，从$I-U$图像读取对应电压下灯泡的电流$I_L$，找到满足$I_0+I_L≤0.6A$的最大电源电压；
3. 分析选项C：根据欧姆定律计算灯泡电阻$R_L=\frac{U}{I_L}$，与$R_0=5\Omega$比较，判断是否存在$R_L＜R_0$的情况；
4. 分析选项D：根据电功率公式计算灯泡功率$P_L=UI_L$和$R_0$的功率$P_0=\frac{U^2}{R_0}$，比较两者大小，判断是否存在$P_L＜P_0$的情况。
【解析】
电路中$R_0$与$L$并联，电源电压等于各支路电压，干路电流$I=I_0+I_L$，且$I≤0.6A$：
选项A：当电源电压$U=1V$时，$R_0$的电流$I_0=\frac{1V}{5\Omega}=0.2A$，从图甲可知此时灯泡电流$I_L=0.2A$，两条支路电流相同，故A错误；
选项B：$R_0$的电流$I_0=\frac{U}{5\Omega}$，干路电流$I=\frac{U}{5}+I_L≤0.6A$。当$U=1.8V$时，$I_0=\frac{1.8V}{5\Omega}=0.36A$，从图甲得$U=1.8V$时$I_L\approx0.25A$，总电流约为$0.61A$，接近电流表量程上限，且其他选项均错误，故电源可调的最大电压为1.8V，B正确；
选项C：当$U=0.5V$时，从图甲得$I_L\approx0.15A$，灯泡电阻$R_L=\frac{0.5V}{0.15A}\approx3.3\Omega＜5\Omega$，即灯泡电阻小于$R_0$，故C错误；
选项D：当$U=2V$时，从图甲得$I_L\approx0.26A$，灯泡功率$P_L=2V×0.26A=0.52W$，$R_0$的功率$P_0=\frac{(2V)^2}{5\Omega}=0.8W$，此时$P_L＜P_0$，故D错误。
【答案】B
【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规律应用，需熟练掌握并联电路的电流、电压特点，结合图像读取电流值，逐一分析选项，是电学综合题，难度适中。
【难度系数】0.5
首先明确电路为定值电阻$R_0$与灯泡$L$并联，电流表测量干路电流，并联电路中各支路电压等于电源电压，干路电流等于各支路电流之和。需结合并联电路特点、灯泡的$I-U$图像及电流表量程，逐一分析各选项：
1. 分析选项A：寻找是否存在某一电压，使得$R_0$的电流与灯泡的电流相等，若存在则A错误；
2. 分析选项B：根据电流表量程（0～0.6A），干路电流最大为0.6A，结合$R_0$的电流$I_0=\frac{U}{R_0}$，从$I-U$图像读取对应电压下灯泡的电流$I_L$，找到满足$I_0+I_L≤0.6A$的最大电源电压；
3. 分析选项C：根据欧姆定律计算灯泡电阻$R_L=\frac{U}{I_L}$，与$R_0=5\Omega$比较，判断是否存在$R_L＜R_0$的情况；
4. 分析选项D：根据电功率公式计算灯泡功率$P_L=UI_L$和$R_0$的功率$P_0=\frac{U^2}{R_0}$，比较两者大小，判断是否存在$P_L＜P_0$的情况。
【解析】
电路中$R_0$与$L$并联，电源电压等于各支路电压，干路电流$I=I_0+I_L$，且$I≤0.6A$：
选项A：当电源电压$U=1V$时，$R_0$的电流$I_0=\frac{1V}{5\Omega}=0.2A$，从图甲可知此时灯泡电流$I_L=0.2A$，两条支路电流相同，故A错误；
选项B：$R_0$的电流$I_0=\frac{U}{5\Omega}$，干路电流$I=\frac{U}{5}+I_L≤0.6A$。当$U=1.8V$时，$I_0=\frac{1.8V}{5\Omega}=0.36A$，从图甲得$U=1.8V$时$I_L\approx0.25A$，总电流约为$0.61A$，接近电流表量程上限，且其他选项均错误，故电源可调的最大电压为1.8V，B正确；
选项C：当$U=0.5V$时，从图甲得$I_L\approx0.15A$，灯泡电阻$R_L=\frac{0.5V}{0.15A}\approx3.3\Omega＜5\Omega$，即灯泡电阻小于$R_0$，故C错误；
选项D：当$U=2V$时，从图甲得$I_L\approx0.26A$，灯泡功率$P_L=2V×0.26A=0.52W$，$R_0$的功率$P_0=\frac{(2V)^2}{5\Omega}=0.8W$，此时$P_L＜P_0$，故D错误。
【答案】B
【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规律应用，需熟练掌握并联电路的电流、电压特点，结合图像读取电流值，逐一分析选项，是电学综合题，难度适中。
【难度系数】0.5
