第四代光源- LED光源
如图甲是时下较为流行的LED手电筒和LED吸顶灯,它的主要部分是高亮度白色发光二极管,这种发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成,具有光效高、耗电少,寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点,是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新兴的第四代电光源,是极具发展前途的新光源。LED的发光原理与白炽灯先发热后发光的原理截然不同,是直接把电能转换成光能的器件,因而其发光效率较高,是新一代固体冷光源,将逐步取代传统光源。图乙是LED的元件实物及符号。
由于二极管具有单向导电性,使用时必须将它的正极与电源正极相连,二极管才能处于导通状态,否则处于截止状态。利用图丙所示电路可以研究发光二极管的工作特性:把一个额定电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路,闭合开关S, LED即处于导通状态,调节变阻器滑片,改变LED两端的电压和电路中电流,记录多组电压、电流数据,可以得到电压表与电流表示数关系,如丁所示。
(1) LED灯主要由_____ (导体/半导体/超导体)材料制成;它之所以节能,被称为冷光源,是因为电热转换损耗的能量较白炽灯_____- ( 高/低);
(2)图丙中,闭合S,调节滑动变阻器,使LED正常发光;断开s,改变电源的正负极后再闭合S,LED___ (能/不能)发光;此时两电表的示数为___ 。
A.4.5V 20mA B.3V 20mA
C.4.5V 0mA D.3V 0mA。
如图(a)所示,电源电压U=4V,电阻R1=10Ω,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P移中点时,电路中电流表A的示数如图(b)所示.求:
(1)电流表A1的示数.
(2)滑动变阻器的最大阻值.
(3)当滑动变阻器的滑片P移到最左端时,电路中电流表A的示数.
液化石油气的热值高达,- 一些不法商贩为牟取暴利,常将液化石油气与价格低廉、热值仅为的二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户。质监局对某液化石油气站销售的瓶装燃气进行检测:将质量为20kg、初始温度为20°C的水装入容器内,加热容器中的水直至100°C恰好沸腾,瓶内燃气消耗了0.2kg.水能吸收燃气完全燃烧释放热量的80%.己知水的比热容为,求:
(1)瓶内燃气的热值。
(2)该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲醚?
(1) 根据如图甲所示的实物图,画出分对应的电路图。(要求连线要横平竖直,尽量使电路图简洁美观)
(_______________)
(2)按图乙中的电路图,将图丙中的实物连成电路(用笔画线代替导线,连线不要交叉。
(_________________)
小华同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,她在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为10Ω,20Ω, 50Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样, 导线若干。
(1)小华先把10Ω的电阻接入电路,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,使电压表示数为2V,读出电流表示数:断开开关,她直接拆下10Ω的电阻,改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图乙所示,其示数是_____V, 要完成这次实验,接下来她应将变阻器滑片向___端(选填“左”或“右”)移动,使电压表的示数为___V。
(2)当小华改用50Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,你认为“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因可能是_________
A.电源电压太小 B. 电压表量程选小了
C.滑动变阻器的阻值太小D. 滑动变阻器烧坏了
(3)小华解决了上述问题后,完成了实验。作出了如图丙所示的1- R关系图象,则电流与电阻的关系是:当电压一定时,___________- 。
小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,做出了如下猜想。
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关。
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示
编号 | 材料 | 长度/m | 橫截面积/mm2 |
A | 镍铬合金 | 0.25 | 1.0 |
B | 镍铬合金 | 0.50 | 1.0 |
C | 镍铬合金 | 0.25 | 2.0 |
D | 锰铜合金 | 0.25 | 1.0 |
(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:
小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。
小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。
小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表。
你赞同_______(选填 “小明”、“小红”或“小亮”)的观点。
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟____ (选填“A、B、C、D”)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小。
(3)依次把M、N跟电阻丝A、B的两端连接,闭合开关,电流表的示数不同,分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟________ 的关系, 其结论是________。
(4)电阻的大小除了与上述三个因素有关外,还与______- 有关, 在其他物理问题的学习中我们也常用到上述探究方法,称为________-。