12. 为测量家中无线路由器的电功率,在十一假期外出期间,小华关闭了家中其他所有的用电器,只让该无线路由器工作,相关测量数据见下表。根据表中数据计算可得:该无线路由器消耗的电能为
$4.32 × 10^6$
$J$,它的电功率为
10
$W$。

答案:1. 消耗电能:$W = 2305.42\ kW·h - 2304.22\ kW·h = 1.2\ kW·h$,$1.2\ kW·h = 1.2 × 3.6 × 10^6\ J = 4.32 × 10^6\ J$
2. 时间:$t = 6 - 1 = 5\ 天 = 5 × 24\ h = 120\ h$
3. 电功率:$P = \frac{W}{t} = \frac{1.2\ kW·h}{120\ h} = 0.01\ kW = 10\ W$
$4.32 × 10^6$;$10$
13. LED 灯具有节能、环保的特点。“$220\ V\ \ 8.5\ W$”的 LED 灯和“$220\ V\ \ 60\ W$”的白炽灯正常发光时的亮度相当,与白炽灯相比,LED 灯可以节能约(
B
)。
A.$14.2\%$
B.$85.8\%$
C.$16.5\%$
D.$83.5\%$
答案:B
解析:
设两种灯正常发光时间为t,LED灯消耗电能$W_{LED}=P_{LED}t=8.5W×t$,白炽灯消耗电能$W_{白炽灯}=P_{白炽灯}t=60W×t$。节能百分比为$\frac{W_{白炽灯}-W_{LED}}{W_{白炽灯}}×100\%=\frac{60W×t - 8.5W×t}{60W×t}×100\%=\frac{51.5}{60}×100\%\approx85.8\%$
14. 白炽灯$L_1$、$L_2$并联后接在电路中,闭合开关后均能正常发光,且灯$L_1$比灯$L_2$亮。下列说法中正确的是(
C
)。
A.灯$L_1$的电阻大于灯$L_2$
B.灯$L_1$两端的电压高于灯$L_2$
C.通过灯$L_1$的电流大于灯$L_2$
D.灯$L_2$消耗的电能多于灯$L_1$
答案:C
解析:
白炽灯$L_1$、$L_2$并联,各支路电压相等且等于电源电压,所以两灯电压相同,B选项错误;灯$L_1$比$L_2$亮,说明$L_1$的实际功率大于$L_2$的实际功率,由$P = \frac{U^{2}}{R}$($U$相同)可知,$L_1$的电阻小于$L_2$的电阻,A选项错误;根据$I=\frac{P}{U}$($U$相同),$L_1$实际功率大,所以通过$L_1$的电流大,C选项正确;由$W = Pt$,不知时间关系,无法比较消耗电能的多少,D选项错误。
15. 灯泡$L_1$标有“PZ 220—100”,灯泡$L_2$标有“PZ 220—40”。假设灯丝电阻不变,将它们并联到家庭电路中,哪一个灯泡更亮?将它们串联到家庭电路中,哪一个灯泡更亮?为什么家庭电路中的灯泡要并联而不要串联?
答案:并联时:
1. 计算电阻:由$P=\frac{U^2}{R}$得$R=\frac{U^2}{P}$。
$R_1=\frac{(220\, V)^2}{100\, W}=484\,\Omega$,$R_2=\frac{(220\, V)^2}{40\, W}=1210\,\Omega$。
2. 并联电路电压相等(均为220V,等于额定电压),实际功率等于额定功率:$P_{1实}=100\, W$,$P_{2实}=40\, W$。
3. 结论:$P_{1实}>P_{2实}$,$L_1$更亮。
串联时:
1. 串联电路电流相等,由$P=I^2R$,$R_2>R_1$。
2. 实际功率:$P_{2实}=I^2R_2$,$P_{1实}=I^2R_1$,则$P_{2实}>P_{1实}$。
3. 结论:$L_2$更亮。
家庭电路灯泡并联原因:
并联时各灯泡电压等于额定电压(220V),实际功率等于额定功率,能正常发光;且各灯泡独立工作,互不影响。串联时各灯泡分压,实际电压小于额定电压,亮度暗,且一个断路整个电路无法工作。