2023年中考物理真题分类汇编: 电功率的计算5

试卷更新日期：2023-08-14 类型：二轮复习

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一、单选题

1. 家用的手电筒．用干电池作电源。正常发光时电流为0.32A，小灯泡的电功率接近（　　）

A、1W B、10W C、0.1KW D、1KW

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2. 如图甲所示的电路中，电源电压为3V，R₁为湿敏电阻，其阻值与湿度（RH）的关系如乙图所示，小灯泡L的阻值恒为2Ω。若环境中湿度在10%～90%之内变化，下列说法正确的是（　　）

A、当湿度变大时，电压表的示数变大 B、当湿度为30%时，20s内电路消耗总电能15J C、当环境湿度为70%时，R₁消耗功率最大，为1.125W D、要让电流的变化范围更大，可以更换阻值更大的灯泡来实现

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3. 如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，R₁为定值电阻，R₂为滑动变阻器。图乙中a、b两条曲线是根据图甲电路测得的两个电阻的U-I曲线。由图可知，下列说法正确的是（）

A、b曲线表示R₁的U-I变化情况 B、电源电压为14V C、R₁消耗的最大功率为3.2W D、滑动变阻器滑片P向左滑动时，电压表V₂和电流表A示数的比值变大

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4. 如图所示，两只灯泡L₁和L₂上分别标有“8V 4W”和“4V 1W”字样，将它们串联后接在电压可在4~8V之间调节的电源上，闭合开关S，假设两灯的灯丝电阻不随温度变化，则下列说法正确的是（）

A、通过灯L₁的电流大于通过灯L₂的电流 B、在调节电源电压的过程中，灯L₁始终比灯L₂亮 C、在调节电源电压的过程中，两灯的功率变化量相同 D、当电源电压调节到8V时，两灯都不能正常发光

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5. 下列数据中，最接近生活实际的是（）

A、课桌的高度约为 $16 d m$ B、饮水杯的质量约为 $5 k g$ C、人感觉舒适的室温约为25℃ D、台灯的功率约为 $1000 W$

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二、多选题

6. 某家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路如图甲所示，电热丝 $R_{1} = 48.4 Ω$ ， $R_{2} = 435.6 Ω$ 。小滨为测量电热壶的实际功率，他把家中的其它用电器都与电源断开，仅让电热壶工作，1min内电能表（如图乙）的转盘转动了16转。【不考虑热量损失，已知水的比热容 $c = 4.2 \times 1 0^{3} J / (k g \cdot ℃)$ 】。下面说法正确的是（）

A、开关S接“2”时，电热壶为“加热”挡位 B、电热壶的正常加热功率为100W C、电热壶将1kg的水从25℃加热到75℃，需要正常工作210s D、测量时电热壶的实际加热功率为800W

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7. 如图所示电路中，电源电压保持不变。闭合开关 $S$ ，当滑动变阻器 $R_{2}$ 的滑片 $P$ 滑到最右端时，电压表示数为 $9 V$ ，定值电阻 $R_{1}$ 消耗的功率为 $0.2 W$ ；当滑片 $P$ 滑到 $a$ 点时，电压表示数为 $3 V ， R_{1}$ 消耗的功率为 $3.2 W$ 。下列说法正确的是（）

A、电源电压为 $12 V$ B、定值电阻 $R_{1}$ 的阻值为 $20 Ω$ C、滑动变阻器 $R_{2}$ 的最大阻值为 $135 Ω$ D、滑片 $P$ 在 $a$ 点时，滑动变阻器 $R_{2}$ 消耗的功率为 $1.2 W$

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三、填空题

8. 小强同学利用家庭实验室中的器材，设计了一个可调节功率的简易“电饭锅”，如图所示，电源电压为6V，电阻丝 $R_{1} = 5 Ω$ ， $R_{2} = 15 Ω$ ， a、b是两个触点。闭合开关S，当开关 $S_{1}$ 接通触点时，“电饭锅”的功率更大。将 $R_{2}$ 接入电路工作3min产生的热量是J。

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9. 北京2022年冬奥会投入使用的冬奥场馆“冰立方”，场馆依靠直径为13米的采光井及19根导光管将自然光引入室内，每月可节约用电2100kW·h，这些电能可供照明功率为10kW的场馆正常照明h；若这些能量由热值为3×10⁷J/kg的焦炭燃烧获得，则至少需完全燃烧kg的焦炭。

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10. 实验小组设计了如图所示的电路.已知电源电压不变，灯泡L标有“2.5V 0.3A”字样，其阻值会随温度变化，将滑动变阻器R₂的滑片置于最右端，只闭合开关S₁时，电压表的示数为3V，R₁的功率为P₁；只闭合开关S₁ ，移动滑片至最左端时，电流表的示数为0.3A，R₁的功率为P₂；闭合开关S₁和S₂ ，移动滑片至某一位置时，电压表和电流表的示数分别为3V和0.2A。已知P₁：P₂=1：4，则滑动变阻器的最大阻值为Ω；在有电流通过灯泡L的情况下，灯泡L的最大功率与最小功率之比为。

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11. 在如图甲所示的电路中，灯泡L₁标有“6V 3W”，灯泡L₂标有“6V 6W”，两灯泡的U-I图像如图乙所示。在a、b间接入电源，为保证两灯均不损坏，则允许接入的最大电源电压为V，此时电压表V₂的示数为V。

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12. 如图所示电路中，灯泡L标有“3V 0.6W”，定值电阻R阻值为10Ω，当开关S闭合时，灯泡L恰好正常发光，则此时电流表的示数为A，通电1min灯泡L消耗的电能为J。

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13. 图示电能表能接入用电器的最大总功率为 W；小明发现家中多个用电器正常工作时，指示灯在1min内闪烁90次，这段时间内电路消耗的电能为 kW·h；他再将额定功率为1000W的电水壶接入该电路，发现额定电流为30A的熔丝熔断了，这是因为电路发生了故障。

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14. 如图所示电路，电源电压恒为15V，R₁＝6Ω，R₃＝3Ω，R₂是规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器。闭合开关S，在保证电路安全的情况下，滑片P在a、b间滑动（a、b都不是端点），滑动变阻器消耗的功率为P₂ ，电阻R₁消耗的功率为P₁ ，则P₂﹣P₁最大值为 W。

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15. 如图所示，电源电压恒为12V， $R_{0} = 60 Ω$ ，滑动变阻器的规格为“ $50 Ω 2 A$ ”，电流表的量程为“ $0 ∼ 0.6 A$ ”，小灯泡上标有“ $6 V 3 W$ ”字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响。当开关S闭合，S₁、S₂断开，小灯泡正常发光，则通电 $1 m i n$ 电流通过滑动变阻器产生的热量为J；当S、S₁、S₂都闭合，为了保证电路中各元件的安全，滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值为 $Ω$ 。

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16. 如图所示，电源电压恒为 $9 V$ ， $L_{1}$ 标有“ $6 V$ $6 W$ ”字样， $L_{2}$ 标有“ $6 V$ $3 W$ ”字样，闭合开关后，两灯均能发光，此时 $L_{1}$ 两端的电压为V。（忽略温度对灯丝电阻的影响）

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17. 如图所示，电源电压不变，灯泡L标有“6V 6W”字样。闭合开关S₁ ，灯泡L正常发光，此时灯泡L的电阻为Ω；再闭合开关S₂ ，前后两次电流表的示数之比为2：3，则电阻R的阻值为Ω，电阻R在10s内产生的热量为J。

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18. 如图所示，电源电压保持不变，灯泡L标有“12V 12W”字样（忽略灯丝电阻的变化）。闭合开关S₁ ，断开S₂ ，灯泡L正常发光；闭合开关S₁、S₂ ，电流表示数为1.5A，则电源电压为V；闭合开关S₁ ，断开S₂ ，通电30s定值电阻R产生的热量是J。

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四、实验探究题

19. 有一只小灯泡的铭牌上仅能看清“0.5A”的字样，小强为了测量该小灯泡的额定功率，进行了如下图实验，所用电源为两节新干电池。

(1)、请用笔画线补充完整图甲的实物图，要求滑片左移动电压表示数变大。

(2)、闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，电流表的示数始终为零，电压表的示数接近3V保持不变，为了排除故障，接下来的操作合理的是____（选填字母）；

A、拧紧开关两端的接线柱 B、拧紧小灯泡和它两端的接线柱

(3)、排除故障后，正确连接电路。调节滑动变阻器，观察表示数，直到小灯泡正常发光，此时电压表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为W；

(4)、如果考虑电表内阻的影响，则测得的额定功率值真实值（填“大于”、“等于”或“小于”）

(5)、小强对实验进行了拓展，利用如图丙所示的电路，测出了另一只已知额定电流为I₁的小灯泡的额定功率，请完成实验步骤；
①闭合开关S₁ ，开关S₂连接b，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为；

②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S₂连接a，调节电阻箱的阻值，使电流表示数为I₁读出电阻箱的示数为R₀；

③则小灯泡的额定功率表达式P_额=（用字母表示）。

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20. 为测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，某同学设计了如图甲所示的电路。

(1)、正确连接电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于最端（选填“左”或“右”）。

(2)、调节滑动变阻器，当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示为A。

(3)、要测得小灯泡的额定电功率，他还应继续将滑动变阻器的滑片向（选填“左”或“右”）端移动一段距离，使电压表示数为2.5V，若此时电流表示数为0.5A，则小灯泡的额定电功率为W。

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21. 某小灯泡的额定电压为2.5V，图1是测量该灯泡额定功率的实验电路。

(1)、请用笔画线代替导线，将电压表正确接入电路；

(2)、闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至最端（选填“左”或“右”）；

(3)、当电压表示数调至2.5V时，电流表示数如图2所示，小灯泡的额定功率为 W；

(4)、用图3所示电路来测量另一只额定电压为4V的小灯泡的额定功率；
①仅闭合S₁ ，调节滑动变阻器R₂滑片至某一位置，使电压表示数为4V；

②在保持的情况下，仅闭合S₂ ，调节电阻箱R₁使电压表示数为 V，此时R₁接入电路的阻值为20Ω；

③该小灯泡的额定功率为 W。

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22. 请你完成以下“测量额定电压为2.5V小灯泡电功率”实验的任务。

(1)、请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整；

(2)、小强同学连接好电路后，闭合开关时发现灯泡特别亮，这表明他在闭合开关前没有把滑动变阻器；

(3)、闭合开关，移动滑片P到电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；

(4)、上述实验过程中，当电压表、电流表的示数逐渐变大时，小灯泡的电阻也逐渐变大，滑动变阻器接入电路的电阻逐渐变小，则小灯泡电阻的变化量ΔR_L（选填“大于”“小于”或“等于”）滑动变阻器电阻的变化量ΔR；

(5)、利用图甲所示电路，依据（原理）也可测出小灯泡正常工作时的电阻。如果考虑电表的电阻，此时电流表测量值比通过灯泡电流真实值（选填“偏大”或“偏小”）。

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23. “测量小灯泡的电功率”实验，小丹同学设计了如图甲所示的电路图。所用电学器材如下：电源 $6 V$ 、额定电压为 $2.5 V$ 的小灯泡正常发光时电阻约为11Ω、电流表 $0 ~ 0.6 A$ ， $0 ~ 3 A$ 、电压表 $0 ~ 3 V ， 0 ~ 15 V$ 、滑动变阻器 $R_{1}$ 标有“ $10 Ω 1 A$ ”、滑动变阻器 $R_{2}$ 标有“ $20 Ω 1.5 A$ ”、开关、导线若干。

(1)、进行实验
①连接电路时，应选用滑动变阻器（选填“R₁”或“R₂”）进行实验，电流表量程应选选填“ $0 ~ 0.6 A$ ”或“ $0 ~ 3 A$ ”更合理；
②闭合开关，调节滑动变阻器滑片 $P$ ，使小灯泡两端的电压分别低于、等于、高于额定电压，记下电压值和电流值，并观察小灯泡的亮度，把实验数据和观察到的现象记录在表格里。
次数
电压 $U / V$
电流 $I / A$
电功率 $P / W$
小灯泡亮暗情况
1
2
0.2
较暗
2
2.5
0.22
正常
3
3
0.24
较亮

(2)、分析与归纳，由表格中数据可得：
①小灯泡额定功率为 $W$ ；
②小灯泡亮度由功率决定；

(3)、完成上述实验后，小丹同学在缺少电压表的情况下，为了测量另一个额定电流为 $0.25 A$ 的小灯泡的额定功率，设计了如图乙所示的电路。电源电压（未知）保持不变。请完成实验步骤：
①闭合开关，移动滑动变阻器滑片 $P$ ，使电流表示数为 $0.25 A$ ；
②断开开关，用 $5 Ω$ 的定值电阻替换灯泡，滑动变阻器滑片 $P$ （选填“向左移动”、“向右移动”或“保持不动”）。闭合开关，电流表的示数为 $0.3 A$ ；
③将滑动变阻器滑片 $P$ 移到最左端，电流表示数为 $0.9 A$ ，可得电源电压为 $V$ ；
④小灯泡的额定功率为 $W$ 。

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五、计算题

24. 如图甲是家用电暖器，利用电热给煤油加热取暖，图乙为其简化的电路原理图，已知电阻R₁>R₂ ，铭牌见下表。在电暖器跌倒时，跌倒开关S自动断开，切断电源，保证安全。电暖器有“高温挡”、“中温挡”和“低温挡”三个挡位，解答下列问题：
电暖器
额定电压
220V
额定功率
低温挡
550W
中温挡

高温挡
1550W
频率
50Hz
煤油质量
20kg

(1)、在高温挡时，电暖气正常工作时的电流为多少？（保留整数）

(2)、R₂的电阻是多少？

(3)、如果电加热器的加热效率为70%，使用中温挡时，煤油升温10℃需要多长时间？煤油的比热容为2.1×10³J/(kg·℃)

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25. 如图甲所示，足够高的柱形容器的底面积为100cm² ，里面装有24cm深的水，上方用一足够长的细绳吊着质量为0.9kg的长方体物体，其底面积为50cm² ，高为20cm，现将细绳挂在弹簧测力计下，初始状态时，物体的下表面恰好与水面接触.容器底部是一个压敏电阻R（上表面与水接触并涂有绝缘漆，其阻值与受到的水的压力的关系如图丙所示）。R所在的电路放在了容器底部，电路图如图乙所示，电源电压18V，电流表的量程0～0.6A，电压表的量程0～15V，小灯泡上标有“6V，3W”的字样，且忽略温度对灯泡电阻的影响。求：

(1)、初始状态下，压敏电阻的阻值；

(2)、手拿弹簧测力计将物体缓慢向下移动，使得物体浸在水中的深度为8cm，则稳定后电路中的电流是多少？

(3)、在（2）的基础上，保持弹簧测力计的位置不动，往容器中加水，为了保证电路的安全，则最多往容器中加入多少kg的水？（弹簧测力计拉力每变化1N，长度变化0.5cm）

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26. 某兴趣小组设计了“模拟带指示灯的电热器”的电路如下图，现准备用以下器材组装并测量电热丝R的发热功率。已知电源电压恒为18V，指示灯L阻值为10Ω且允许通过的最大电流为0.5A（忽略指示灯电阻变化），电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A，备用的三段电热丝阻值分别为15Ω、35Ω、55Ω且允许通过的最大电流均为2A。

(1)、求允许加在指示灯两端的最大电压；

(2)、为不损坏电路元件，请通过计算说明应该从三段电热丝中选择阻值多大的那根电热丝R接入电路完成实验；

(3)、在（2）的条件下，请计算电热丝的电功率。

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27. 小明家有一个标有“ $220 V 10 A$ ”的插排（图甲所示），同时接入一个电加热坐垫（“ $220 V 24.2 W$ ”）和一台吸尘器（“ $220 V 1100 W$ ”），吸尘器的电动机线圈电阻为 $2 Ω$ ，小明家电压恒为 $220 V$ 。

(1)、吸尘器工作 $10 m i n$ 消耗的电能是多少？

(2)、现有一个电吹风机（“ $220 V 880 W$ ”），请通过计算说明插排能否允许再接入此电吹风机，使3个用电器同时工作。

(3)、图乙是电加热坐垫（“ $220 V 24.2 W$ ”）的简化电路图，通过调控开关可实现保温和加热两个功能。电阻R₁在调温盒内，电阻R₂置于坐垫内用于加热。电加热坐垫处于保温状态时电阻R₂消耗的电功率为20W，则R₁的阻值为多少？

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28. 2022年8月，第25届山东省运动会将在日照市举行。为给运动员加热食品提供方便，某校师生用电阻丝自制了100台电烘箱。其中一台电烘箱在220V电压下工作时，每分钟产生的热量为6.6×10⁴J。假设电烘箱的电阻丝的电阻不随温度变化。

(1)、求这台电烘箱在220V电压下工作时的电功率；

(2)、求制作这台电烘箱所用电阻丝的电阻值；

(3)、小明家供电线路的总空气开关上标有“C32”字样，通过查阅资料知道，当电流达到或超过32A时，总空气开关就会跳闸，切断电路，起到保护作用。短暂的跳闸能影响正在工作的家用电器，引起不必要的麻烦，例如：电冰箱突然断电；正在播放的电视节目中断；电灯突然熄灭等。小明家现有家用电器的总功率为5600W，在它们都正常工作的情况下，能否将这台电烘箱连接到他家同时使用？

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29. 如图所示，电源电压恒定，R₀是定值电阻，小灯泡L标有“6V 3W”，滑动变阻器R₁的最大阻值为20Ω。三个开关均闭合时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为1.5A。

(1)、求小灯泡的额定电流；

(2)、求电阻R₀的阻值；

(3)、闭合S，断开S₁和S₂ ，移动变阻器的滑片P，求电路总功率的最小值和最大值。

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30. 如图所示为某用电器的内部简化电路，R₁和R₂为定值电阻， $R_{1} = 176 Ω$ 。现将该用电器接入电压为220V的电路，当S₁断开、S₂接b时用电器消耗的电功率为220W。求：

(1)、只闭合S₁时，流过R₁的电流；

(2)、电阻R₂的阻值；

(3)、该用电器的最大电功率。

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31. 中国茶文化源远流长。如图甲所示是一款煮茶器，有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路图如图乙所示，R₁和R₂均为发热电阻，煮茶器部分参数如表。煮茶器中装有初温为20℃的水，在标准大气压下，将水刚好加热到沸腾，用时700s，在此过程中煮茶器的加热效率为80%。求：
额定电压
200V
保温挡功率
100W
加热挡功率
900W

(1)、发热电阻R₁的阻值；

(2)、加热过程中煮茶器消耗的电能；

(3)、煮茶器中水的质量。[水的比热容 $c = 4.2 \times 1 0^{3} J / (k g \cdot ℃)$ ]

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六、综合题

32. 某品牌电吹风铭牌上标有“220V 2000W”字样，有“断开、冷风、慢速中温、快速高温”四个档位。物理兴趣小组同学把此款电吹风拆解后，发现有两条不同的电阻丝绕于支架上并置于出风筒内，经研究后画出了简化电路图（如图）。

(1)、同学们研究说明书和电吹风内部结构后，有以下认识，其中不合理的是______。

A、说明书提示“请勿在手湿的情况下使用”，主要是为了防止触电或引发短路 B、说明书提示“请勿在使用过程中用手触摸出风口”，主要是为了避免烫伤 C、电吹风额定功率是指电吹风正常工作时的最大发热功率 D、绕电阻丝的支架应采用绝缘、耐高温材料制作

(2)、开关S与0、1两触点接触时，电吹风处于“慢速中温”档；开关S与2、3两触点接触时，电吹风处于“快速高温”档。两档相比，电动机在“快速高温”档转得更快，原因是。

(3)、同学们进一步研究发现该电吹风具有过热自动断电保护功能，其内部有一个双金属片开关，当温度达到设定值，双金属片开关自动断开，电吹风停止工作，待温度下降到安全值后又自动接通。则双金属片开关应安装在图中的点（选填“a”、“b”、“c”或“d”）。

(4)、同学们在组长家中采用以下步骤测量电吹风的实际功率：
①测量开始前关闭家中所有用电器，记录智能电能表示数为 $2127.23 kW \cdot h$ ；

②将电吹风调至“快速高温”档工作4分钟断开开关，记录电能表示数为 $2127.36 kW \cdot h$ ；

③根据实验数据，计算电吹风在“快速高温”档工作的实际功率为W。

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33. 小明同学在家研究不同种类灯泡的发光效率（电能转化为光能的效率），可选用的灯泡有：白炽灯①“220V40W”、②“220V15W”各一只；普通节能灯③“220V30W”、④“220V15W”各一只；LED灯⑤“220V15W”、⑥“220V7W”各一只。他从每种灯泡中各选出一只接入家庭电路进行对比实验，用温度计分别测出通电前和通电2分钟后每种灯泡的表面温度，记录如下表：

灯泡的种类	白炽灯	普通节能灯	LED灯
通电前	24℃	24℃	24℃
通电20分钟后	大于100℃	76.2℃	48.4℃

忽略其他因素的影响，认为三种灯泡每升高1℃吸收的热量都相同。回答下列问题：

(1)、如果你是小明，对比实验中你选择的三只灯泡是（填灯泡前面的序号）；

(2)、根据实验数据，可以判断发光效率最高的灯泡是（填灯泡的种类）。

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次数	电压 $U / V$	电流 $I / A$	电功率 $P / W$	小灯泡亮暗情况
1	2	0.2		较暗
2	2.5	0.22		正常
3	3	0.24		较亮

电暖器
额定电压		220V
额定功率	低温挡	550W
	中温挡
	高温挡	1550W
频率		50Hz
煤油质量		20kg

额定电压	200V
保温挡功率	100W
加热挡功率	900W