【題目】如圖為小明自制的一盞可調(diào)節(jié)亮度的小燈,閉合開關(guān)后,將導線夾向左移動的過程中燈泡亮度應該________(變亮/變暗/不變);但小明發(fā)現(xiàn)燈泡亮度變化不明顯,他應該調(diào)換更________(粗/細)的合金絲來做實驗。接著小明劃了根火柴,加熱合金絲,發(fā)現(xiàn)燈泡逐漸變暗了,這一現(xiàn)象說明,溫度越高,合金絲的電阻越________(大/小)。小明認為這個裝置在小燈調(diào)暗后比亮時能省電,但小林認為電路中的合金絲也要消耗電能,所以不能省電,那么你的看法是________(能省電/不能省電/不確定),因為此時電路的總電功率變________(大/小)。
【答案】變亮 細 大 能省電 小
【解析】
[1]合金絲與燈泡串聯(lián),當導線夾向左移動時,合金絲接入長度變短,電阻變小,由歐姆定律可知,電路電流變大,故燈泡變亮;
[2]燈泡亮度變化不明顯,說明移動導線夾電阻變化不明顯,因此應調(diào)換電阻更大的合金絲,當長度發(fā)生變化時,電阻發(fā)生明顯變化,從而使燈泡亮度變化明顯,故應換用更細的合金絲做實驗;
[3]合金絲加熱后,燈泡變暗,說明電路電流變小,由歐姆定律可知電路電阻增大,故可得溫度越高,合金絲的電阻越大;
[4][5]由于電源電壓不變,當燈泡調(diào)暗后,電路電流變小,由P=UI可知電路總功率變小,因此可以達到省電的目的。
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【題目】閱讀《能通車還能發(fā)電光伏高速公路》回答問題。
能通車還能發(fā)電光伏高速公路
光伏發(fā)電是將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。2017年12月28日,我國首個承載式光伏高速公路試驗段在濟南建成通車,實現(xiàn)利用高速公路路面并網(wǎng)發(fā)電。
這種路面的全稱是承載式高速光伏路面,它最上面一層是類似毛玻璃的半透明新型材料,在保證輪胎不打滑的同時,還要讓陽光穿透它,使下面的太陽能電池把光能轉(zhuǎn)換成電能, 實時輸送給電網(wǎng),就好像一個巨大的“充電寶”。
光伏路面鋪設(shè)長度1080米、凈面積5875平方米,鋪設(shè)主行車道和應急車道。這種光伏并網(wǎng)發(fā)電,裝機容量峰值功率817.2千瓦,平均功率為100千瓦。
在冬季,這段路面還可以將光能轉(zhuǎn)化為熱能,消融冰凍積雪,確保行車安全。最神奇的地方在于,這段光伏路面提前預留了電磁感應線圈,可以讓以后的電動汽車邊跑邊充電。如果以后真的普及這種技術(shù),公路變成了永遠不用擔心沒電的“充電寶”, 沒有污染,不需要加油,永不斷電的電動車將會大大便利我們的生活!
不過,由于技術(shù)不成熟,暴露出一些問題,建成不到一年的光伏路面就拆除了。
任何一個科技創(chuàng)新都要經(jīng)歷不斷改進的過程,期待不久的將來會有更成熟的技術(shù)支持的光伏路面服務于人們的生活。
請根據(jù)上述材料,回答下列問題:
(1)光伏路面最上面一層是類似毛玻璃的半透明新型材料,這種材料應該選用_____(選填 “較粗糙的”或“較光滑的”),_____(選填“透光率較高的”或“透光率較低的”);
(2)按平均發(fā)電功率為100 千瓦計算,預計可實現(xiàn)年發(fā)電量_____度(一年按365 天計算);
(3)這段光伏路面提前預留了電磁感應線圈,可以讓以后的電動汽車邊跑邊充電,這和_____原理相同。(選填“發(fā)電機”或“電動機”)
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【題目】如圖甲所示的裝置,電源電壓U=10V保持不變,R2=12Ω,導電性能良好的金屬彈簧和金屬指針P的電阻和重力均不計,金屬塊A的重力GA=10N,R1是一根水平放置的粗細均勻、總長L=1m的金屬棒,其電阻隨長度均勻變化,總電阻為8Ω,兩端都被定在絕緣支架上,它對指針P無壓力,且接觸良好。絕緣板B重GB=20N,當它從金屬塊A和地面間被抽出時,它的上下表面分別與A和地面之間產(chǎn)生的摩擦力為f1和f2,且均為接觸面間壓力的0.2倍。當P置于金屬棒左端a點時彈簧恰好處于原長。
(1)當P置于金屬棒的左端a點時,電流表的示數(shù)I1為多少?
(2)用水平拉力F1將B從A與地面之間勻速抽出,當金屬塊保持靜止時,求水平拉力F1和彈簧拉力F2的大小。
(3)用水平向右的拉力拉動金屬塊A,使指針P逐漸從最左端a點向右移動,直至運動到b點,試求出電流表的示數(shù)I和指針P移動的距離x之間的關(guān)系式,并完成-x的圖象。
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【題目】小敏同學在做電學實驗時按照如圖所示的電路將電學器材連接,她使用的電流表量程為 0~0.6A,電壓表的量程為 0~3V,電源兩端的電壓為 6V 且保持不變,電阻 R 的阻值為 10Ω,允許消耗的最大電功率為 0.9W;滑動變阻器 R0 的最大阻值為 20Ω,允許通過的最大電流為 0.5A;將開關(guān) S 閉合后,要保證電路中各個元件正常工作,以下說法正確的是( )
A.通過電阻 R 的電流最大值為 0.4A
B.滑動變阻器接入電路的最小值為 5Ω
C.電壓表示數(shù)最大的變化量為 1V
D.電路的最大總功率為 3W
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【題目】圖表示了:家庭電路中四種用電器正常工作40小時的耗電情況。則
A. 甲用電器可能是筆記本電腦
B. 乙和丙產(chǎn)生的電熱肯定相同
C. 電流通過乙做功7.2×107J
D. 丁的實際功率最大
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【題目】實驗課上,同學們在做“測量小燈泡的功率”的實驗。
(1)實驗桌上提供的器材有:A干電池3節(jié)、B電流表、C電壓表、D滑動變阻器(20Ω 2A)、E滑動變阻器(5Ω 3A)、F小燈泡(額定電壓為2.5V)、開關(guān)及導線,如圖所示。
①上述器材中,滑動變阻器應該選擇_________(選填器材前的字母);
②在選定器材后,小明觀察了一下電表,舉手向老師要了一把如圖所示的小螺絲刀,請問小明將要進行的操作是:__________________.
(2)請在虛線框中畫出“測量小燈泡的功率”的實驗電路圖________;
(3)小明按照電路圖連接實物電路,當接上最后一根導線時,小燈泡就亮了,造成這一現(xiàn)象的原因是:___________________________;
(4)下表是小明在實驗中所測得的數(shù)據(jù)和觀察到的小燈泡亮度情況:
實驗序號 | 電壓表的示數(shù)U/V | 電流表的示數(shù)I/A | 小燈泡的亮度 |
① | 1.0 | 0.20 | 較暗 |
② | 2.5 | 0.30 | 亮 |
③ | 3.0 | 0.33 | 過亮 |
①由實驗可知,小燈泡的額定功率為_________W,小燈泡實際功率越_________(大/。襞菰搅。
②若小燈泡的額定功率為P0與某次工作時的實際功率P1滿足P0=4P1,則以下關(guān)于額定電流I0與實際電流I1的數(shù)值關(guān)系,你認為最有可能的是_________。
A.I0=1.5I1 B.I0=2I1 C.I0=3I1 D.I0=4I1
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【題目】閱讀短文,并回答問題。
第四代電光源——LED
如圖甲是時下較為流行的LED手電筒和LED吸頂燈,它們的主要部分是高亮度發(fā)光二極管,這種發(fā)光二極管主要由硅、砷等半導體材料制成,具有光效高、壽命長、安全環(huán)保等優(yōu)點,是繼白熾燈、鹵素燈和節(jié)能熒光燈后新興的第四代電光源。LED的發(fā)光原理與白熾燈截然不同,是直接把電能轉(zhuǎn)換成光能的器件,因而其發(fā)光效率較高,是新一代固體冷光源,將逐步取代傳統(tǒng)光源。圖乙是LED的元件實物及符號。
二極管具有單向?qū)щ娦,使用時必須將它的正極與電源正極相連,二極管才能處于導通狀態(tài),否則處于截止狀態(tài).利用圖丙所示電路可以研究發(fā)光二極管的工作特性:把一個額定電壓為3V的LED接入電源電壓恒為4.5V的電路,閉合開關(guān)S,LED即處于導通狀態(tài),調(diào)節(jié)變阻器滑片,改變LED兩端的電壓和電路中電流,記錄多組電壓、電流值,可以得到電壓表與電流表示數(shù)關(guān)系,如丁所示。
(1)LED燈主要由_________(導體/半導體/超導體)材料制成;它之所以節(jié)能,被稱為冷光源,是因為電熱轉(zhuǎn)換損耗的能量較白熾燈_________(高/低);
(2)在圖丙中,閉合S,滑動變阻器調(diào)至阻值為_________Ω時,LED燈剛好正常發(fā)光;斷開S,改變電源的正負極后再閉合S,則LED_________(能/不能)發(fā)光。
(3)某個家庭原來全部用白熾燈來照明,平均每月照明用電50kWh,現(xiàn)全部改用LED燈。相同情況下可節(jié)能約70%,已知每消耗1度電相當于排出1.1kg的二氧化碳,則改用LED燈后,這個家庭平均每月能減排二氧化碳約_________kg。
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【題目】在測定“小燈泡電功率”的實驗中,電源電壓4.5V,小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω;
(1)請你用筆畫線代替線,將圖甲中的實物電路連接完整
(___________)
(2)連接電路時開關(guān)應__________;
(3)閉合開關(guān)前,圖甲中滑動變阻器的滑片P應位于_____(選填“A”或“B”)端
(4)在實驗過程中,將滑動變阻器的滑片P緩慢向B移動,觀察到小燈泡的亮度將變___(選填“亮”或“暗”)
(5)移動滑片P,記下多組對應的電壓表和電流表的示數(shù),并繪制成圖乙所示的I--U圖像,根據(jù)圖像信息,可以計算出小燈泡的額定功率是______W。
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【題目】為了探究小燈泡亮度與實際功率的關(guān)系,某校物理興趣小組設(shè)計了如圖甲所示的實驗電路,標有“2.5V”字樣的小燈泡電阻約為10Ω,電源電壓6V不變,可供選用的滑動變阻器有“10Ω 1A”的R1和“20Ω 1A”的R2。
(1)為了完成實驗,你認為應該選用的滑動變阻器是______。(選填“R1”或“R2”)
(2)請用筆劃線代替導線將圖甲的實驗電路補充完整。(要求:滑動變阻器滑片向左移動時,燈泡變暗)。
(________)
(3)電路正確連按后,閉合開關(guān),他們發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),你認為造成這一現(xiàn)象的原因可能是_______。(選填字母)
A.電流表斷路 B.小燈泡短路 C.小燈泡燈絲斷了 D.滑動變阻器短路
(4)排除故障后,當滑動變阻器的滑片移到某一位置時,某同學從“0﹣15V”量程的刻度線看出指針停在10V處,若要測量小燈泡的額定功率,應將滑動變阻器的滑片向_____移(選填“左”或“右”)直到小燈泡正常發(fā)光,此時電流表的示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率是______W。測量后他們對測量結(jié)果進行了誤差分析,考慮電表本身對電路的影響,該實驗所測小燈泡電功率偏________(選填“大”或“小”)。
(5)根據(jù)收集到的實驗數(shù)據(jù),同學們得出了燈泡亮度與實際功率的關(guān)系。在分析論證過程中,勤于思考的小明發(fā)現(xiàn)小燈泡在不同亮度下,它兩端的電壓與電流的比值不一樣,他根據(jù)多組實驗數(shù)據(jù)描繪出的I﹣U圖像如圖丙所示,主要原因是:燈絲電阻隨溫度而變化,若小燈泡的額定功率P0與某次工作時的實際功率P1滿足P0=4P1,則以下關(guān)于額定電壓U0與實際電壓U1的數(shù)值關(guān)系,你認為最有可能的是_______。
A.U0=1.5U1 B.U0=2U1 C.U0=3U1 D.U0=4U1
(6)有同學認為利用該電路也可以探究導體中電流和導體兩端電壓的關(guān)系,你認為這種說法________(選填“合理”或“不合理”),理由是________________。
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