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定值电阻R1、R2和标有额定功率为“0.75W”字样的白炽灯L和特殊电子元件E并...

定值电阻R1、R2和标有额定功率为“0.75W”字样的白炽灯L和特殊电子元件E并联接在电路中,且R1<R2,改变电路两端电压U,通过每个电阻、电灯和特殊电子元件的电流也相应改变.根据实验数据绘出R1、R2、RL和RE的I-U(或U-I)图线,如图所示.
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(1)其中OA代表______的I-U图线,OC代表______的U-I图线,白炽灯的额定电压是______V.
(2)若将定值电阻R2与白炽灯L串联后,接在电压为3.5V的电路中,则灯泡的实际功率是多少?电阻R2在5min内产生的热量是多少?
(3)若将定值电阻R1与特殊电子元件E并联后接在电压为3V的电路中,电路消耗的总功率是多少?
(1)从第一个图象中任找一组定值电阻R1、R2的电流和对应的电压,根据欧姆定律求出两电阻阻值的大小, 进一步根据R1<R2确定OA代表的电阻;再根据灯泡的电阻随着电压的增大,功率增大,亮度增加,灯丝温度升高, 因此电阻变大结合图象判断表示白炽灯的I-U图线,再根据P=UI从图象中找出额定功率对应的电压. (2)根据串联电路各处的电流相等结合定值电阻R2与白炽灯L的I-U图线,找到满足条件的电压,再根据P=UI求出灯泡的实际功率,根据纯电阻电路Q=W=UIt求出电阻R2在5min内产生的热量. (3)根据定值电阻R1与特殊电子元件E的I-U图线找到3V时对应的电流,再根据并联电路的电流特点求出总电流,最后根据P=UI求出此时电路消耗的总功率. 【解析】 (1)由第一幅图象可知,当两电阻两端的电压为U=4V时,对应的电流分别为IA=0.45A,IB=0.25A; 两电阻的阻值为RA==≈8.9Ω,RB===16Ω,因R1<R2,所以OA代表R1的I-U图线; 由第二幅图象可知,电压增大,电流增大,但电流的变化量比电压的变化量大,根据欧姆定律可知OC代表的电阻减小; 从第三幅图象可知,电压增大,电流增大,电压的变化量大于电流的变化量,根据欧姆定律可知OD代表的电阻变大; 因白炽灯泡的电阻会随两端电压的变大,功率变大,温度升高而变大,所以OD代表白炽灯的I-U图线,OC代表的是电子元件E的I-U图线;从图象中可知当灯泡两端的电压为2.5V时,电流为0.3A,此时灯泡的功率为0.75W. 故答案为:R1;电子元件E;2.5V. (2)查图可知当电流为I=0.15A,灯泡两端的电压为UL=1V,R2两端的电压为U2=2.5V时,电路两端的电压为3.5V; 所以灯泡的实际功率为PL=ULI=1V×0.15A=0.15W, 电阻R2在5min内产生的热量为Q=W=U2It=2.5V×0.15A×5×60s=112.5J. 答:灯泡的实际功率0.15W;电阻R2在5min内产生的热量是112.5J. (3)查图可知,当电压为U=3V时,R1中的电流为I1=0.33A,电子元件中的电流为IE=0.25A, 电路中的总电流为I′=I1+IE=0.33A+0.25A=0.58A, 电路的总功率为P总=UI′=3V×0.58A=1.74W. 答:电路的总功率为1.74W.
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考点分析:
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课外综合实践活动中,小华等同学将两只“3.8V 0.3A”的小灯泡连接成串联电路,实验时不慎把甲灯泡的玻璃外壳打碎了,让小华惊奇的是,原来发光较弱的甲灯泡不发光了,而乙灯泡不仅没熄灭,反而更亮了.仔细观察电路后,还发现这时电压表的示数为1.6V(电压表测甲灯泡两端的电压).电源电压为4V.小华对此产生了疑问:玻璃外壳打碎后,甲灯仍有电流通过为什么不发光呢?小组的同学提出了以下两种猜想:
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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同学甲在做“测定滑轮组机械效率”的实验中:
(1)他所准备的实验器材有:滑轮,细绳,铁架台,直尺,钩码,还需______
(2)该同学将记录的数据填在表格中,请认真填写缺少的部分.
物重/N物体提高的高度/m弹簧测力计读数/N绳自由端移动距离/m有用功/J总功
/J
机械效率
500.15200.457.5____________
(3)同学乙观察并分析了甲的实验后,认为甲的实验中可少用一种器材、少测两个数据也能测出滑轮组的机械效率,通过和甲讨论并经过老师的认定,他的方案是可行的,请你分析一下,去掉的器材是什么?少测哪两个数据?
答:去掉______;少测的两个数据是____________
(4)实验中同学们又提出了下列假设:
假设1:滑轮组机械效率的高低可能与动滑轮重有关.
假设2:滑轮组机械效率的高低可能与被提升的物重有关,
假设3:滑轮组机械效率的高低可能与物体提升高度有关.
假设4:滑轮组机械效率的高低可能与滑轮组绳子股数有关.
一位同学设计了如图所示的四个滑轮组,并将实际数据填入下表.(不填写机械效率)
名称定滑轮动滑轮1动滑轮2钩码
图示manfen5.com 满分网manfen5.com 满分网manfen5.com 满分网manfen5.com 满分网
重力/N1122
F1F2F3F4
大小/N11.6722.5
机械效率
根据实验______可知,滑轮组机械效率的高低与被提升物重有关.
(5)根据实验②和④可知,滑轮组机械效率的高低与______无关.
(6)要研究滑轮组机械效率的高低是否与物体提升高度有关,应该选用______(相同/不同)滑轮组,提升同一重物到不同的高度去研究.

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小红猜想动能的大小可能与物体的质量和运动速度有关,于是设计了如图甲、乙所示的实验,探究动能的大小与哪些因素有关.
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②让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示.
上述甲、乙两组实验中:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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