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如图甲所示为一个LED节能灯,它是用高亮度白色发光二极管做光源.某校科技活动组用...

如图甲所示为一个LED节能灯,它是用高亮度白色发光二极管做光源.某校科技活动组用以下方法来研究家用电灯和LED节能灯的发光效率:将额定功率均为15W的普通节能灯、白炽灯和LED节能灯依次接入同一照明电路,分别开灯10min,让温度计的玻璃泡放在距离亮灯大约2cm处,测出各自的温度.然后,把光敏电阻与电流表按图乙连成电路(该光敏电阻的阻值与光照强度成反比),再在暗室中将这三盏灯依次接入同一照明电路,并放在光敏电阻正上方30cm处的同一位置,读出相应的电流,manfen5.com 满分网
灯泡类型温度、电流表示数、mA
LED节能灯3280
白炽灯708
普通节能灯4320
根据他们的实验记录完成下列问题:
(1)电流通过电灯电能转化为______能和______能.
(2)电能转化为内能最多的是______ 灯;发光亮度最大的是______灯.
(3)从表中数据看出,灯附近的温度越低,图乙电路中电流表的示数就越______,这说明灯将电能转化为光能越______
(4)15W的LED节能灯的发光亮度大约与______W普通节能灯相当.
(1)用电器工作的过程,就是电流做功的过程,也是电能转化成其他形式能的过程; (2)电能转化为内能多说明在相等的时间内产生的热量多,即温度变化的多,据此即可判断哪个灯电能转化为内能最多;比较亮度可以比较光照的强度,光照强度与光敏电阻的阻值有关,阻值的大小可以由电流表的示数来判定. (3)从表中的数据直接能够读出温度与电流表示数的关系,再根据电流表示数与电阻关系,以及电阻与光照强度即可判定出电能转化成光能的关系. (4)从上面的分析可知:亮度与电流表的示数成正比,则由表中的电流表的示数即可判定出亮度的关系. 【解析】 (1)电流通过电能转化成光能和内能; (2)①由表中数据可见,在相等的时间内白炽灯使温度计示数上升的最多,故温度变化的也最多,所以电能转化为内能最多的是白炽灯. ②电流越大的电路中的电阻越小,又因为光敏电阻的阻值与光照强度成反比;所以电流表示数越大的光照强度越强,由表可知:发光亮度最大的是LED(LED节能灯)灯. (3)表中数据可知:LED节能灯的温度最低,而且电流表示数最大;电流表示数越大的,电阻阻值越小,则灯泡的光照强度也越强;因此灯附近的温度越低,图乙电路中电流表示数就越大,灯将电能转化为光能越多. (4)灯越亮,灯产生的热量越少,温度越低,光敏电阻阻值越大,电流表示数越小,也就是说灯的亮度与电流表的示数成正比; 因为相同功率的LED节能灯是普通节能灯光照强度的10倍, ∴15W的LED节能灯的发光亮度大约与150W普通节能灯相当. 故答案为:(1)光能;内能; (2)白炽灯;LED节能灯; (3)大;多; (4)150.
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考点分析:
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某公司李总发现他的小车油量表失灵了,打开一看,发现R/烧坏了,不知它属于什么型号.再看变阻器R的铭牌,上面标有“50Ω  1A”的字样,为了确定被烧焦的电阻R/,他拆下车上的油量表另外找来电源、滑动变阻器R1、定值电阻R2、电压表和开关等器材,用导线连接成如图乙所示的电路进行实验,通过调节滑动变阻器R1的滑片P的位置,得到如下表所示的数据(其中R2=5Ω).油箱内无油时,P在b端;油箱装满时,P在a端.
电压表示数/V0.511.52.02.53.0
油量表示数/V1020304050
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(2)图甲中被烧焦的电阻R′的阻值是多少?
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一标有“6V 3W”的灯泡,正常发光.求:
(1)通过灯泡的电流和灯泡电阻.
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猜想1:甲灯中的电流可能小于外壳打碎前的电流.
猜想2:甲灯的实际功率可能小于可以发光的功率.
请回答下列问题:
(1)根据所学知识,他们经过讨论,断定猜想1是______(正确/错误)的,你认为他们判断所依据的现象是______
(2)为了验证猜想2,由于手头没有电流表,小华通过查阅有关资料获得“3.8V 0.3A”小灯泡的电流随电压变化的数据,以及不同电压下的发光情况(如下表所示),并作出了该灯泡电流随电压的变化图象.
电压U/V0.51.01.52.02.53.03.54.0
电流I/A0.120.160.200.220.250.270.290.31
灯泡发光情况不发光发光,由暗渐渐变亮
由试题中信息和前面的讨论,可以判断猜想2是______(正确/错误)的,写出析(计算)推理的过程.
(3)甲灯泡的玻璃外壳打碎后,引起灯泡从发光较弱到不发光的因素究竟是什么?同组的小兰同学联想到,刚从炼钢炉里倒出来的钢水,温度很高,发出耀眼的白炽光.一段时间后,温度降低,钢水凝固,发出红光直至不发光,提出新的猜想:甲灯灯丝的玻璃外壳打碎后,灯丝可能因______而不发光,为了验证猜想,小兰等同学在前面实验的基础上,适当调高电源的电压后,观察到甲灯泡灯丝发出微弱的红光,但在短时间内灯丝就烧断了,至此,你认为小灯泡玻璃外壳的作用是______(只要写出其中的一点).

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在“探究灯泡的电功率跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下猜想:
甲:电功率跟电流有关,电流越高,电功率越大.
乙:电功率跟电压有关,电压越大,电功率越大.
(1)小明同学就猜想甲进行了如下探究:
A.按照如图所示连好电路;
B.更换不同规格的灯泡,移动滑动变阻器R的滑片,分别记下电流表的读数和灯泡的亮度.实验结果如下:
实验次数所用灯泡电流表读数灯泡亮度
1灯泡10.1A很暗
2灯泡20.2A较暗
3灯泡30.3A较亮
4灯泡40.4A很亮
C.小明由此得出:电功率跟电流有关,电流越高,电功率越大.
请你对小明的实验过程进行评估,他的实验有什么不合理之处?应如何改进?
不合理之处:______
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(3)探究出电功率跟电压和电流的关系后,爱动脑筋的小明猜想:“电功率跟电阻之间也可能有一定的关系.”于是,他向老师借了一些定值电阻和其它相关器材进行实验,其实验数据如表一、表二所示.
表一
R/Ω510152030
I/A0.20.20.20.20.2
U/v12346
P/w0.20.40.60.81.2
表二
R/Ω510152030
I/A1.20.60.40.30.2
U/v66666
P/w7.23.62.41.81.2
根据表一中的数据可以得出电功率跟电阻阻值之间的关系是:______
根据表二中的数据可以得出电功率跟电阻阻值之间的关系是:______

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为了探究电流产生的热量跟什么因素有关,王军设计了如图所示的甲、乙两种装置,他将两端阻值不同的电阻丝(R1<R2)分别密封在两个完全相同的烧瓶中,并通过短玻璃管与相同的气球相连,两次实验电源电压不变.manfen5.com 满分网
(1)在这个实验中,电流产生的热量多少是通过______体现出来的,像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫“转换法”,这种方法在物理学研究中经常用到,请举一例:______
(2)甲装置可探究电流产生的热量与______的关系.
(3)在装置甲、乙的来两次实验中,通过比较相同时间里气球B与D的变化情况可探究电流产生的热量与______的关系.
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(5)教材上的实验装置如图丙所示(烧瓶与图中的相同).比较甲、乙和丙图所示的两种不同的实验装置,你认为较好的装置是______,理由是:______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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