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灯丝的电阻
灯泡的灯丝是金属钨制成的,其电阻随灯丝温度变化而改变.
室温为27℃时,一只额定电压为12V的汽车灯泡,实验测得灯丝的电阻随电压变化的关系如下表.
U/V | 0.2 | 0.5 | 1.0 | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 | 10.0 | 12.0 |
R/Ω | 0.12 | 0.18 | 0.25 | 0.35 | 0.50 | 0.62 | 0.70 | 0.77 | 0.80 |
研究表明,这种灯丝的电阻与温度满足关系R=R
(t+273),其中R
为常数.
(1)当灯泡两端电压为4V时,流过灯泡的电流强度是______A;
(2)灯泡的额定功率是______W;
(3)电灯工作后,灯丝温度升高,其内能______(选填“增加”或“减少”),灯丝内能的变化是通过______(选填“做功”或“热传递”)方式来改变的.
(4)在图中作出灯丝电阻随电压变化的关系图线;
(5)室温为27℃时,灯泡正常工作时的温度约是______℃.
考点分析:
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在一次课外活动中,小明确同学对家里的电磁炉进行了相关的观察和研究,并记录了电磁炉及她家电能表的有关数据,如下表所示:
观察对象 | 有关记录 | 研究活动 |
电磁炉 铭牌 | U额=220V P额=1kW | ①用电磁炉加热一壶水(水的质量m=2kg,初温t=30℃) ②关闭家里其它用电器.只将该电磁炉接入电路烧水,观察到电能表表盘在5min内转了150r,最后测得水的温度 t=50℃ |
电能表 铭牌 | 220V 10(40)A 50Hz 2000r/kW•h |
请你根据小明同学在活动中获得的有关资料,求解在这段时间内:
(1)水所吸收的热量;【水的比热容c
水=4.2×10
3J/】
(2)电磁炉的实际功率;
(3)对比电磁炉的铭牌说明与第(2)问的计算结果,你发现什么问题?你认为可能是什么原因(说出一种即可)?
(4)电磁炉烧水的效率.
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如图所示的电路,R
1=30Ω,R
2=20Ω,开关S闭合后,电流表A的示数为0.4A,求:
(1)电源电压;
(2)干路中的总电流;
(3)电路的总功率.
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在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω.
(1)连接电路时开关应______.
(2)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整.
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应位于______(选填“A”或“B”)端.
(4)小明连接好电路后,闭合开关,移动滑片,发现小灯泡始终不亮,且电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是______.(写出一种即可)
(5)小明闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图乙所示)为______V,则此时灯泡消耗的实际功率______额定功率(选填“>”、“<”或“=”).
(6)小明继续移动滑动变阻器的滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成I-U图象(图丙),根据图象,可计算出小灯泡的额定功率是______W.
(7)进一步分析图象可知,随着灯泡两端电压的增大,灯丝电阻逐渐______(选填“增大”、“减小”或“不变”),造成这一现象的原因可能是______.
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为研究通电导体产生热量的多少与电阻的关系,小明找来了如图所示的实验器材,其中A、B两个相同的瓶内分别装有质量和初温都相等的煤油,将选择好的铜丝和镍铬合金丝浸没在煤油中,两根温度计分别测量两瓶中煤油的温度.
(1)实验中,通过比较两瓶中煤油______来比较电阻丝发热量的多少;
(2)实验时,将铜丝和镍铬合金丝串联接入电路中,这是为了控制______相同;
(3)给图中的装置通电一段时间后,切断电源.根据铜丝和镍铬合金丝的______大小以及观察到的______,可得通电导体产生热量的多少与电阻的关系.
(4)如在A、B两个相同的瓶内分别装有质量和初温都相等的煤油和酒精,______(选填“能”或“不能”)完成以上实验,你判断的依据是______.
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请将如图所示元件,连接成符合安全用电要求的家庭电路.
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