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在世博会上有9个展馆大量运用了LED(Light Emitting Diode)...

在世博会上有9个展馆大量运用了LED(Light Emitting Diode),LED就是发光二极管,是一种固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光.如果LED 替代半数的白炽灯和荧光灯,每年可节约相当于60 亿升原油的能源,相当于五个1.35×106kW 核电站的发电量,并可减少二氧化碳和其它温室气体的产生,改善人们生活居住的环境.小明同学觉得很感兴趣,拆开了自己新买的LED节能手电筒,发现灯头里有2只相同规格的LED灯泡.
(1)你认为LED光源有什么好处?
(2)请你帮小明判断一下2只LED灯泡是怎样连接的?写出判断方法.
(3)小明拆下其中一只LED灯泡,用精密电表测出几组电流、电压值,并描绘出该灯泡的电流随电压变化图线,此LED灯泡的电流与电压的关系是否符合欧姆定律?为什么?
(4)小明将这只LED灯泡和滑动变阻器串联接到4.4V的电源上,用电压表与滑动变阻器并联,若LED灯泡允许通过的最大电流30mA,为了灯泡的安全,求滑动变阻器允许接入电路的最小电阻以及此时电源的总功率. manfen5.com 满分网
(1)阅读题目中的文字和表格可以发现,LED灯电压低,功率小,响应时间短,故可从以上几点进行分析其优点.(2)根据串并联电路的电压特点分析,电源电压与每个LED灯两端的电压相等,则是并联,若电源电压大于每个LED灯两端的电压,它们是串联; (3)通过图象可以发现导体的电阻是变化的,导体电阻的决定因素有:导体的材料、长度、横截面积、温度四个因素.因此从导体的决定因素入手来分析此题. (4)由图象可知若LED灯泡允许通过的最大电流30mA时灯泡两端允许接的最大电压为3.5V,然后根据欧姆定律和串联电路的特点即可求出滑动变阻器允许接入电路的最小电阻和电源的总功率. 【解析】 (1)阅读题目中的文字和表格可以发现,LED灯和白炽灯相比有明显的优点:在光照强度相同的情况下,LED灯不必要达到很高的温度就能发光,电能基本上不转化成内能,几乎全部转化光能,因而发光效率高;所以如果LED 替代半数的白炽灯和荧光灯,每年可节约相当于60 亿升原油的能源,相当于五个1.35×106kW 核电站的发电量,并可减少二氧化碳和其它温室气体的产生,改善人们生活居住的环境.故优点是:发光效率高、节能降耗,减少二氧化碳和其它温室气体的产生. 答:LED光源好处有:发光效率高、节能降耗,减少二氧化碳和其它温室气体的产生. (2)使用电压表串联电源电压和任意一个LED灯两端的电压,然后比较即可; 若电源电压与每个LED灯两端的电压相等,则是并联,若电源电压大于每个LED灯两端的电压,它们是串联. (3)由图象中的I-U的图线可知,不是一条直线,即电阻是变化的,但电流的大小在不同的电压下仍然与当时的阻值成反比,欧姆定律仍然符合,只是当导体中有电流通过时,导体都要发热,且电流越大,温度越高.LED导体的温度越高,导体的电阻就越小. 答:符合;只是LED导体温度的变化,使导体的电阻发生了变化. (4)由图象可知若LED灯泡允许通过的最大电流30mA时灯泡两端允许接的最大电压为3.5V,又电源电压为4.4V,所以串联的滑动变阻器R两端的电压U=U-UL=4.4V-3.5V=0.9V, ∴R===30Ω, ∴P=UIL=4.4V×0.03A=0.132W. 答:滑动变阻器允许接入电路的最小电阻为30Ω,此时电源的总功率为0.132W.
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考点分析:
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城市轻轨可以缓解城市公交运输压力,无锡现在已经在营造城市轻轨,我们为了调研城市轻轨的可行性与优点,某学校综合实践活动小组的同学们收集到轻轨机车和公交汽车在某段运行区间内的相关数据如下:
××型号
轻轨机车
轻轨电力机车
功率106W

平均速度60km/h

牵引力5×104 N

额定载客量500人
××型号
公交汽车
燃油热值
4×107 J/kg
平均速度15km/h牵引力3000N额定载客量40人
(1)甲、乙两地铁站相距1.8km,轻轨运行需要多长时间?消耗多少电能?
(2)公交汽车每千米消耗燃油0.3kg,行驶1.8km路程所消耗的燃油完全燃烧放出多少热量?公交汽车的效率是多少?
(3)根据题中获得的信息,从物理学角度谈一谈轻轨作为交通工具的优点.(写出一条即可)
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如图是我国新研制的月球探测器(简称“月球车”)样机.其造型奇特,功能强大.
(1)宽大的双翼是太阳能帆板,能将______能转化为______能,为它提供源源不断的动力;
(2)不怕冷热、轻巧敏捷的月球车装有“岩芯取样器”,能对月面岩石进行研磨并取回研究.你认为制作月球车的材料应具备哪些物理属性?(写出两点)
______
______
(3)目前人类发射的探测器已飞出了太阳系,正向更远的太空飞去.如果探测器所受外力全部消失,那么探测器将______(请填序号)
A.沿原来路径返回地球  B.沿原方向做匀速直线运动
C.立刻静止            D.沿原方向做减速直线运动.

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小明和小红使用不同器材分别对酒精的密度进行了测量.
(1)请将他们的实验过程补充完整.
小明利用天平、烧杯、刻度尺和水(p己知)测量酒精密度的过程如下:
①往烧杯中倒入适量的水,用调节好的天平称出烧杯和水的质量为m;
②用刻度尺测出水面到烧杯底的高度为h1
③将水倒出,倒入酒精,用天平称出的烧杯和酒精的质量仍为m;
______
⑤计算酒精密度的表达式为:ρ酒精=______
小红利用弹簧测力计、烧杯、石块、细绳和水(ρ已知)测量酒精密度的过程如下:
①用细绳拴住石块,并用弹簧测力计测出石块重为G;
②将石块浸没在水中,并记录弹簧测力计的读数F1
______
④计算酒精密度的表达式为:ρ酒精=______.(已知:F=GgV
(2)请你从操作难易程度方面,对两位同学的实验做出评估.______
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我们都做过“探究凸透镜成像规律”的实验,如图是该实验的装置图.
[测量凸透镜的焦距]
将凸透镜正对着太阳光,在透镜的另一侧移动光屏,在距透镜10cm处,屏上呈现出最小最亮的光斑,则此凸透镜的焦距约为______cm.
[评估实验方案]
方案甲:分别把点燃的蜡烛放在一倍焦距f和二倍焦距2f处,调整光屏到凸透镜的距离,观察并记录在屏上能否成像以及所成像的特点,分析总结得出凸透镜成像的规律.
方案乙:除甲中的做法外,还应该把蜡烛放在大于2f的某一位置,大于f小于2f的某一位置,观察并记录对应的成像情况,才能总结得出凸透镜成像的规律.
方案丙:把点燃的蜡烛从距凸透镜较远的位置逐渐移近,通过不断调整光屏到瓣距离,观察并记录在屏上能否成像以及所成像的特点,包括观察所成像随蜡烛位置变化变化的趋势,尤其是在f和2f处所的成像情况,总结得出凸透镜成像的规律.
方案丁:与丙不同的是,将蜡烛从靠近凸透镜的位置逐渐远离,其他步骤相同.
以上四种方案中,哪些是科学合理的?______
[解决实验中的问题]
(1)小莉同学实验时,发现烛焰在光屏上的像偏高,如图所示,若要使烛焰成像在光屏中心,只调节光屏,应将光屏向______调节.
(2)小丽同学实验时,发现无论怎样调节光屏的位置,都不能在光屏上呈现清晰的像.请你写出两种可能的原因:
______
______

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小王按图中甲所示的电路探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”实验.
(1)根据图甲,将图乙中的实物连接成电路,要求变阻器滑片向右移动时,电流表示数减小(注意两电表量程的选择).
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(2)实验时,调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电压和对应的电流值如下表.
U (V)0.51.01.52.0
I (A)0.10.21.50.4
(3)表中有一个明显的错误数据,请指出错误数据并分析产生的原因:______
(4)小王实验时所选用电阻R的阻值为______Ω,当电路中的电流为0.5A时,电阻R 消耗的电功率为______W.
(5)现已将图乙中的电阻R换成一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡后,若要测该小灯泡的额定功率,则在原实物电路中必须改动的地方是:①______; ②______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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