.(6分)如图所示的电路中,电阻R1的阻值为20Ω,电源电压不变。当S1、S2断开,S3闭合时,电流表的示数为0.45A;S1断开,S2、S3闭合时,电流表的示数为0.75A。
求(1)电源电压为多少?
(2)R2的阻值为多少?
(3)S2、S3断开,S1闭合时,加在电阻R1两端的电压为多少?
(5分)在计算电动机工作时所消耗的电功率时,小杰和小施产生了不同意见。小杰利用公式P=IU计算电动机所消耗的电功率,小施利用P=I2R来计算电动机所消耗的电功率。
(已知:电动机线圈电阻为R,电动机工作时两端的电压为U,通过电动机的电流强度为I)
(1)请你判断这两位同学计算电动机所消耗的电功率的方法是否正确,并说明理由。
(2)求这台电动机在时间t内,电动机线圈产生的热量。
(3)求电动机在时间t内所做的机械功。
(6分)LED灯是一种新型的环保节能灯,小林为了探究LED灯与家用普通白炽灯、普通节能灯的发光效率,他用如图所示的装置进行了实验(其中R0为光敏电阻,其电阻值与光照强度成反比)其实验步骤如下:
① 先把“220V 15W”的普通白炽灯接入灯座,通过调整,使灯泡与温度计的玻璃泡距离约为2cm,灯泡与热敏电阻的距离约为30cm。闭合开关S 和S1,通电10min,分别读出温度计和电流表的示数,并填入下表。
灯泡类型 |
盒内初温 |
盒内末温 |
电流表示数 |
白炽灯 |
20℃ |
78℃ |
6mA |
普通节能灯 |
20℃ |
50℃ |
15 mA |
LED灯 |
20℃ |
35℃ |
60 mA |
②接着分别把规格相同的普通节能灯和LED灯接入灯座,重复上述实验。
根据小林的探究,请回答:
(1)电能转化为内能最多的灯是____________,这是通过观察_________________来比较的。
(2)电能转化为光能最多的灯是____________,这是通过观察_________________来比较的。
(3)LED灯的发光效率较______ (填“高”或“低”)。
(4)综合分析表中数据可知,15W的LED灯的发光亮度与______W的白炽灯发光亮度相当。
(10分)测定小灯泡电功率的实验中,选用的电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω。
(1)连接电路时开关应 _______ 。
(2)用笔画线代替导线,连接完整如图a所示的实物电路。
(3)闭合开关前,图中滑动变阻器的滑片P应位于 _____ (选填“A”或“B”)端。
(4)闭合开关,移动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数、电流表无示数,原因可能是 ___________________ (写出一种即可)。
(5)排除故障后,闭合开关、移动滑片P至电压表的示数如图b所示,其读数为 ______ V;要获得小灯泡额定功率的数据,滑片P应向 ________ (选填“A”或“B”)移动。
(6)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制得如图c所示的I – U图象。由图象可知,小灯泡两端电压是1.5V时,其电阻是 ______ Ω;小灯泡的额定功率是 ________W。
(7)根据图像可判断小灯泡的电阻随电压升高逐渐________,原因是______________________________。
(7分)在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中:
(1)利用如图(甲)所示实验电路,探究“通过导体的电流跟电压的关系”时:
①需要 个定值电阻。
②滑动变阻器的作用是 。
③利用实验数据作出的I- U关系图线,与图13(乙)中的 最接近。
(2)实验数据记录如下:
表1 U=3V
实验次序 |
R/Ω |
I/A |
1 |
5 |
0.6 |
2 |
10 |
0.3 |
3 |
20 |
0.15 |
表2 R=20Ω
实验次序 |
U/V |
I/A |
1 |
2 |
0.1 |
2 |
4 |
0.2 |
3 |
6 |
0.3 |
分析表1数据,可以得出的结论是:________________________________________。
分析表2数据,可以得出的结论是:________________________________________。
(6分) 在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中:
(1)甲同学的猜想是: ①电阻可能与导体的材料有关。
乙同学的猜想是: ②电阻可能与导体的温度有关。
丙同学的猜想是: ③电阻可能与导体的横截面积有关。
根据你掌握的电学知识,你认为:④电阻还与___________________有关。
(2)现有金属材料甲和金属材料乙制成的各种不同规格的金属丝,规格如下表。选用导线A和B进行实验,可以探究___________(选填“甲” “乙”或“丙”)同学的猜想。要想探究猜想①应该选用___________(选上面表格中导线的字母代号)两根导线进行实验。