第15页

信息发布者:

实际功率
实际功率越大
C
C
C
A
B
【分析】
要解决这道题,首先需明确灯泡的发光亮度由实际功率决定,而非额定电压或其他参数。题目中说明三个灯泡在家庭电路中正常工作,家庭电路电压为220V,与三个灯泡的额定电压(220V)一致,此时灯泡的实际功率等于其额定功率。因此,我们只需要比较三个灯泡的额定功率大小,额定功率越大,实际功率就越大,灯泡就越亮。
【解析】
家庭电路的电压为220V,三个灯泡的额定电压均为220V,在家庭电路中正常工作时,实际功率等于各自的额定功率:
甲的额定功率为15W,乙的额定功率为40W,丙的额定功率为100W;
由于灯泡的亮度由实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮,100W>40W>15W,所以丙的实际功率最大,发光最亮。因此答案选C。
【答案】
C
【知识点】
1. 灯泡亮度的决定因素
2. 额定功率与实际功率
【点评】
本题主要考查对灯泡亮度决定因素的理解,易错点是容易错误认为额定电压相同的灯泡亮度相同,忽略了实际功率才是决定亮度的关键。只要明确“正常工作时实际功率等于额定功率”这一要点,就能轻松通过比较额定功率得出结论。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决这道题,我们可以按以下思路思考:
1. 先明确额定电压、额定功率的本质:它们是灯泡的固有属性,是灯泡在额定电压下正常工作时的电压和功率,不会随外部电路的变化而改变,因此可先排除A、B选项。
2. 再分析灯泡电阻的变化:灯泡的电阻随温度升高而增大,现在灯泡比正常发光时暗,说明实际功率小,温度低于正常发光时的温度,电阻应该变小,而非变大,所以D选项错误。
3. 最后结合串联电路的电压特点:两个额定电压均为220V的灯泡串联在220V的照明电路中,根据串联电路分压规律,每个灯泡两端的电压都会小于总电压220V,也就是小于它们的额定电压,实际功率小于额定功率,所以灯泡亮度比正常发光时暗,因此C选项正确。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A、B:额定电压是灯泡正常工作时的电压,额定功率是灯泡在额定电压下的功率,二者都是灯泡的固有属性,不会随电路变化而改变,因此A、B错误。
选项D:灯泡的电阻随温度升高而增大,灯泡变暗时,实际功率小于额定功率,温度低于正常发光时的温度,所以电阻会变小,而非变大,D错误。
选项C:两个“220V”的灯泡串联在220V电路中,根据串联电路分压原理,每个灯泡两端的电压都小于220V(即小于各自的额定电压),实际功率小于额定功率,因此亮度比正常发光时暗,C正确。
【答案】
C
【知识点】
1. 额定电压与额定功率
2. 串联电路分压规律
3. 实际功率与亮度关系
【点评】
本题核心考查对灯泡额定属性、串联电路电压规律及实际功率的理解,重点在于区分“额定值”与“实际值”,明确灯泡的亮度由实际功率决定,串联分压会使每个灯泡的实际电压低于额定电压,导致实际功率不足,进而亮度变暗。
【难度系数】
0.7
【分析】
要判断灯泡的实际功率与额定功率的大小关系,可从电功率的推导公式入手:首先明确灯泡的额定电压为12V,额定功率为6W;灯泡的电阻可视为恒定(忽略温度对电阻的影响),根据公式$P=\frac{U^2}{R}$,当电阻R不变时,电功率P与电压U的平方成正比。因此只需比较实际电压与额定电压的大小,就能判断实际功率与额定功率的大小。
【解析】
已知灯泡的额定电压$U_{额}=12V$,额定功率$P_{额}=6W$,实际电压$U_{实}=9V$。
由于灯泡的电阻$R$保持不变(忽略温度影响),根据电功率推导公式$P=\frac{U^2}{R}$:
当$R$一定时,电功率$P$与电压$U$的平方成正比。
因为$U_{实}=9V < U_{额}=12V$,所以$U_{实}^2 < U_{额}^2$,则$P_{实}=\frac{U_{实}^2}{R} < \frac{U_{额}^2}{R}=P_{额}=6W$,即灯泡的实际功率小于6W。
【答案】
C
【知识点】
额定功率与实际功率的关系;电功率推导公式应用
【点评】
本题属于基础电学题,核心是利用电功率的推导公式$P=\frac{U^2}{R}$,结合电阻恒定的特点,通过比较实际电压与额定电压的大小,快速判断实际功率与额定功率的关系,考查学生对电功率公式的理解和灵活应用能力。
【难度系数】
0.8
【分析】
要判断灯泡亮度变化,需先分析开关通断时的电路结构,再结合欧姆定律和电功率公式判断灯泡实际功率的变化(灯泡亮度由实际功率决定)。具体思路如下:
1. 开关S断开时,灯泡L与定值电阻R串联,电路总电阻为两者电阻之和;开关S闭合时,定值电阻R被短路,电路仅为灯泡L的简单电路,总电阻变小。
2. 电源电压U恒定,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,总电阻变小则电路电流变大。
3. 灯泡的实际功率$P=I^2R_L$($R_L$为灯泡电阻,可认为不变),电流变大时,实际功率变大,灯泡亮度变亮。
【解析】
1. 开关S断开时:
电路为灯泡L与定值电阻R的串联电路,总电阻 $ R_{\mathrm{总1}} = R_L + R $,由欧姆定律可得电路电流 $ I_1 = \frac{U}{R_L + R} $,灯泡实际功率 $ P_1 = I_1^2 R_L $。
2. 开关S闭合时:
定值电阻R被短路,电路为灯泡L的简单电路,总电阻 $ R_{\mathrm{总2}} = R_L $,电路电流 $ I_2 = \frac{U}{R_L} $,灯泡实际功率 $ P_2 = I_2^2 R_L $。
3. 比较电流与实际功率:
因为 $ R_L + R > R_L $,所以 $ I_2 > I_1 $;又因为 $ R_L $ 不变,由 $ P=I^2 R_L $ 可知 $ P_2 > P_1 $。
4. 灯泡亮度由实际功率决定,实际功率变大,所以灯泡变亮。
【答案】
A
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、电功率与灯泡亮度的关系
【点评】
本题核心考查电路动态分析,关键在于明确开关通断时的电路结构变化,理解灯泡亮度由实际功率决定这一知识点,结合欧姆定律和电功率公式即可推导得出结论,属于电路基础题型。
【难度系数】
0.7
【分析】
这是一道串联电路的电学计算题,解题关键是利用串联电路的电流、电压规律,结合欧姆定律和电功率公式求解灯泡的额定电压和额定功率。首先,灯泡正常发光时,通过它的电流等于额定电流;串联电路中电流处处相等,所以灯泡的额定电流等于通过电阻的电流1.5A。接下来,先根据欧姆定律计算电阻两端的电压,再利用串联电路总电压等于各部分电压之和求出灯泡的额定电压,最后用电功率公式P=UI计算灯泡的额定电功率,再对照选项选出正确答案。
【解析】
已知灯泡与$ R=8\Omega $的电阻串联在$ U=24V $电源上,灯泡正常发光,通过电阻的电流$ I=1.5A $。
1. 串联电路电流处处相等,所以灯泡的额定电流$ I_L=I=1.5A $。
2. 根据欧姆定律$ U=IR $,计算电阻两端的电压:
$ U_R = I×R = 1.5A×8\Omega = 12V $
3. 串联电路总电压等于各部分电压之和,所以灯泡的额定电压:
$ U_L = U - U_R = 24V - 12V = 12V $
4. 灯泡的额定电功率:
$ P_L = U_L×I_L = 12V×1.5A = 18W $
对比选项,只有B选项的参数符合计算结果。
【答案】
B
【知识点】
串联电路规律、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题考查串联电路的基本规律和电学公式的应用,核心是理解灯泡正常发光时的电流为额定电流,需要学生熟练运用串联电路的电压、电流特点及基本电学公式进行计算,侧重对基础知识点的综合应用。
【难度系数】
0.6