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学校实验室购买了一批质量合格标有“3.8V”的小灯泡,小明同学连接了如图甲所示的...

学校实验室购买了一批质量合格标有“3.8V”的小灯泡,小明同学连接了如图甲所示的电路,实验中各元件都完好,电源电压4.5V保持不变;

(1)小明同学连接的电路还有一根导线没有连接,请你用笔划线将电路连接好,要求:当滑动变阻器的滑片向右移动,电压表示数变小;

________

(2)小明正确连接完最后一根导线后,闭合开关,发现灯泡闪了一下不亮了,经检查灯泡烧坏了。小明对老师说:小灯泡两端电压还没有达到3.8V怎么就烧坏了呢?请你解释出现这种现象的可能原因:_____

(3)小明更换同规格的灯泡后,移动滑动变阻器的滑片,控制小灯泡两端电压达到不同值,将相关数据和发光情况记录在表格中。当电压表的示数达到小灯泡的额定电压时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是_____W

(4)完成上述实验后,小明又将电路中的小灯泡换成发光二极管,其它元件均不更换,同样将发光二极管在不同电压下发光情况和相关数据记录在表格中。小明根据表中数据分别作出小灯泡和二极管的IU图像如图所示;

电压/V

2.6

2.9

3.2

3.5

3.8

小灯泡电流/A

0.23

0.24

0.25

0.27

 

亮度

微弱

较亮

电压/V

2.6

2.9

3.2

3.5

3.8

二极管电流/A

0.01

0.03

0.05

0.06

0.09

亮度

较亮

很亮

 

对比二者数据和图像,从电阻的角度看:小灯泡电阻随亮度增大而增大,发光二极管的电阻随亮度增大而_____;从功率的角度看:在相同电压下,发光二极管的功率小却比小灯泡更亮一些;发光二极管更亮一些的原因是_____

 

开灯瞬间灯丝温度低电阻小 1.064 减小 发光二极管电能转化为光能的效率高(发光二极管发光效率高) 【解析】 (1)[1]当滑动变阻器的滑片向右移动,电压表示数变小,由欧姆定律,电路的电流变小,故电路的电阻变大,故变阻器左下接线柱连入电路中与灯串联,如下所示: 。 (2)[2]灯的电阻随温度的升高(降低)而变大(小),开灯瞬间灯丝温度低电阻小,由欧姆定律,通过灯的电流较大,故小明正确连接完最后一根导线后,闭合开关,将灯烧坏,发现灯泡闪了一下不亮了。 (3)[3]当电压表的示数达到小灯泡的额定电压时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.28A,所以 则小灯泡的额定功率是1.064W。 (4)[4]根据表中数据,二极管在电压为2.6V时,电流为0.01A,根据欧姆定律,发光二极管的电阻为 同理,在电压分别为2.9V、3.2V、3.5V、3.8V时的电阻分别为:96.7Ω、64.0Ω、58.3Ω、42.2Ω,因二极管也越来越亮,故发光二极管的电阻随亮度增大而减小。 [5]因 所以 在相同电压下,通过发光二极管的电流较小,根据,发光二极管的功率较小,但因发光二极管电能转化为光能的效率η高(发光二极管发光效率高),故导致;因亮度由实际功率决定,即发光二极管却比小灯泡更亮一些。  
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考点分析:
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如图是小明连接的实验电路,各电路元件连接正确,电源电压恒定为6VR=5ΩR´为标有“50Ω 1A”的滑动变阻器;

(1)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数,若电路只有一处故障,则故障可能是_____

(2)解决故障后,再次闭合开关,若要使电压表示数变大,则应该将滑动变阻器滑片向_____移动(选填:左、右);

(3)小明用该电路探究“电流与电压的关系”,移动滑动变阻器滑片_____(填操作目的),记录数据,分析得出结论。做完上述实验后,小明想:若是将R换成阻值不同的定值电阻,就可以探究“电流与电阻”的关系。他断开开关,保持R´滑片位置不动,将的定值电阻换成10Ω,闭合开关后,小明应该将滑动变阻器滑片向_____移动才能达到目的(选填:左、右)。

 

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如图甲所示是小明探究“固体熔化时温度的变化规律”的实验装置,小明选取某种物质加热,每隔相同的时间记录一次温度,同时观察物质的状态,实验结束后根据实验记录的数据绘制成如图乙所示的图像。请你回答下列问题:

(1)该物质在D点时刻分子运动的速度_____B点时刻的分子运动的速度,该物质在E点时刻的内能_____D点时刻的内能(均选填:大于、等于、小于);

(2)观察图像,应用相关知识分析可以得出物质在固态的比热容_____物质在液态的比热容(选填:大于、等于、小于);若物质在液态的比热容是,则物质在固态的比热容是_____

 

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市场上有一种带指示灯(发光二极管)的开关,开关断开时,指示灯亮(发光二极管串联一个阻值很大的电阻避免烧坏),照明灯熄灭,开关闭合时,指示灯熄灭,照明灯亮。请将如图的电路按照要求补充完整。

____

 

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