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第四代电光源——LED
如图甲是时下较为流行的LED手电筒和LED吸顶灯，它们的主要部分是高亮度发光二极管，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、寿命长、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。LED的发光原理与白炽灯截然不同，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。
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、电流值，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）在图丙中，闭合S，滑动变阻器调至阻值为_________Ω时，LED灯刚好正常发光；断开S，改变电源的正负极后再闭合S，则LED_________（能/不能）发光。
（3）某个家庭原来全部用白炽灯来照明，平均每月照明用电50kW•h，现全部改用LED灯。相同情况下可节能约70%，已知每消耗1度电相当于排出1.1kg的二氧化碳，则改用LED灯后，这个家庭平均每月能减排二氧化碳约_________kg。
实验课上，同学们在做“测量小灯泡的功率”的实验。
（1）实验桌上提供的器材有：A干电池3节、B电流表、C电压表、D滑动变阻器（20Ω 2A）、E滑动变阻器（5Ω 3A）、F小灯泡（额定电压为2.5V）、开关及导线，如图所示。
①上述器材中，滑动变阻器应该选择_________（选填器材前的字母）；
②在选定器材后，小明观察了一下电表，举手向老师要了一把如图所示的小螺丝刀，请问小明将要进行的操作是：__________________.
（2）请在虚线框中画出“测量小灯泡的功率”的实验电路图________；
（3）小明按照电路图连接实物电路，当接上最后一根导线时，小灯泡就亮了，造成这一现象的原因是：___________________________；
（4）下表是小明在实验中所测得的数据和观察到的小灯泡亮度情况：
实验序号 | 电压表的示数U/V | 电流表的示数I/A | 小灯泡的亮度 |
① | 1.0 | 0.20 | 较暗 |
② | 2.5 | 0.30 | 亮 |
③ | 3.0 | 0.33 | 过亮 |
①由实验可知，小灯泡的额定功率为_________W，小灯泡实际功率越_________（大/小）灯泡越亮。
②若小灯泡的额定功率为P0与某次工作时的实际功率P1满足P0=4P1，则以下关于额定电流I0与实际电流I1的数值关系，你认为最有可能的是_________。
A.I0=1.5I1 B.I0=2I1 C.I0=3I1 D.I0=4I1
小明同学用下列器材探究“电流与电压和电阻的关系”：电压15V保持不变的电源，规格是“50Ω 1A”的滑动变阻器，阻值为10Ω、20Ω、30Ω、50Ω的电阻各一个，满足测量需求的电流表，电压表各一个。
（1）图甲是他连接的电路，请改动一根导线，使电路连接正确，在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法；__________________
（2）电路连接正确后，小明先探究“电阻R0一定，电流与电压的关系”，他将10Ω的电阻作为R0接入电路，闭合开关，通过调节滑动变阻器滑片P，测出电阻两端在不同电压时的电流值，记录如表1所示。第3次实验时电流表的读数如图乙所示，则此时流经电阻的电流为_________A。分析数据，可以得出结论：在电阻一定时，流经导体的电流和导体两端的电压成_________；
表1
实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 |
U/V | 3.0 | 4.0 | 5.0 | 6.0 |
I/A | 0.30 | 0.41 |
| 0.62 |
表2
实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 |
R/Ω | 10 | 20 | 30 | 40 |
I/A | 0.60 | 0.30 | 0.20 | 0.12 |
（3）小明再探究“电压U0一定，电流与电阻的关系”：
①他将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，调节滑片P到适当位置，读出电流表示数记入表中；断开开关S，小明用20Ω的电阻替换10Ω的电阻，闭合开关S，移动滑片P使滑动变阻器接入电路阻值_________(增大/减小)，他这样操作的目的是_________。
②表2是小明的实验数据，老师指出有一组数据不符合实际，你认为这是实验次序_________的数据。若不更换实验器材，在实验过程中小明为了能够利用上述4个定值电阻，顺利得到4组I、R的数据，完成实验，所保持不变的电压U0的取值范围应满足_________。
如图所示，小明在探究物体动能大小与质量的关系时，设计了如下方案：让质量分别为m1和m2(m1＜m2)的两个小球沿同一斜面从同一点A处由静止滚下，然后与放在水平木板上的纸盒相碰，记录纸盒移动的距离。
（1）小明是根据_________判断小球动能大小的；若实验中所使用的斜面不够光滑_________(会/不会)给实验带来影响?
（2）小明顺利完成步骤①，记录下纸盒移动的距离x1，在进行步骤②时，纸盒被撞后滑出木板，导致无法记录移动的距离x2，此时同组的甲同学建议换一个较重的木块代替纸盒重做步骤②，乙同学建议降低小球m2的释放高度重做步骤②，你认为哪位同学的建议是合理的?_______（甲同学/乙同学/都合理/都不合理）。
（3）上述实验操作可以得出的结论是：__________________。
小明学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了如图甲、乙所示的装置进行实验，记录结果见表：
（1）为了保证实验结论可靠，小明选择了两套相同装置，在实验中除了要控制甲乙装置中两烧杯内水的质量相等，还要控制煤油和菜籽油的_________相同。
（2）实验测的数据如表（无读数错误）：根据数据_________（能/不能）得出煤油与菜籽油热值的大小关系。
燃料 | 加热前的水温/℃ | 燃料燃尽后水温/℃ |
煤油 | 25 | 100 |
菜籽油 | 20 | 100 |
（3）实验中不足之处可能是_________造成的。
（4）小明同学纠正实验中不足之处后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热容已知，于是他想利用这种实验测算出煤油的热值，除了图中装置外，那么小明还要使用的测量仪器是_________。利用此实验方法计算出的热值将比真实值_________（偏大/偏小）。
小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
（1）实验前，杠杆处于图甲所示的静止状态，他应把杠杆左端的平衡螺母向_________（左/右）侧调节，使杠杆在水平位置平衡；
（2）如图乙，杠杆在水平位置平衡，若将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆_________（仍保持平衡/左端下沉/右端下沉）；
（3）取下A点下方所挂钩码，改用弹簧测力计在C点竖直_________（向上/向下）拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数为F1，如果将弹簧测力计沿如图丙所示方向拉杠杆仍处于水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数为F2，则F2_________F1（＞、＝、＜）。
