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白炽灯是一种热辐射光源,电流通过灯丝(钨丝制成)后会使灯丝加热到白炽状态。现在家庭中多数的白炽灯被LED灯替代,小明设计实验来研究白炽灯的相关物理现象。
(一)多功能计量插座是一种新型插座,它由数字显示屏和普通插座等几个部分组成,它不仅可以给用电器供电,还可以直接测出该用电器的电功率,操作简单、读数快捷.如下图是一款多功能计量插座测量一盏标有“220V 100W”白炽灯的情形。小明将白炽灯接入家庭电路中(电源电压恒定),观察白炽灯的发光情况,同时,用多功能计量插座记录了白炽灯从刚接入电路到一段时间以后的电功率,并画出了电功率随时间的变化图象,如下图所示,通过观察图象可以看出,白炽灯接入电路的前15s内实际电功率逐渐降低,20s后状态稳定。问:
(1)白炽灯工作原理是利用电流的 热热效应;
(2)白炽灯接入电路的前15s内,电功率逐渐降低,主要原因是 灯泡的电阻随温度的升高而增大灯泡的电阻随温度的升高而增大;
(3)小明还发现白炽灯泡的灯丝断了,灯丝重新“搭接”使用时,搭接处非常容易烧断。分析原因,以下选项正确的是 BB;
A.灯丝搭接后总长度变短,电阻变小,电压相同的情况下,电流变大,根据焦耳定律产生的热量变多
B.灯丝搭接处电阻要比灯丝其他部分的电阻大,电流通电时间相同的情况下,根据焦耳定律,搭接处产生的热量较多。
(4)小明接着用多功能计量插座测出另一款LED灯的实际功率,他通过比较发现LED灯的额定功率和实际功率比该白炽灯低很多,但LED灯却更亮,则LED灯的发光效率比白炽灯 更高更高(选填“更高”、“更低”或“相同”);
(二)若有a、b、c、d四个标有“2.5V 0.3A”的小灯泡,小明要把它们接在5V的电路中使用,设计了两种电路如图甲和图乙,若灯丝电阻保持不变,请你帮助小明分析,甲甲图接法更好(填“甲”或“乙”),理由是 甲电路中,若有一个灯泡烧坏了,只会影响与它串联的灯泡,还有两个灯泡能发光;乙电路中,若有一个灯泡烧坏了,会导致与它并联的灯泡的电压增大,则与之并联的灯泡会烧坏,所有灯泡都不能发光甲电路中,若有一个灯泡烧坏了,只会影响与它串联的灯泡,还有两个灯泡能发光;乙电路中,若有一个灯泡烧坏了,会导致与它并联的灯泡的电压增大,则与之并联的灯泡会烧坏,所有灯泡都不能发光。
【答案】热;灯泡的电阻随温度的升高而增大;B;更高;甲;甲电路中,若有一个灯泡烧坏了,只会影响与它串联的灯泡,还有两个灯泡能发光;乙电路中,若有一个灯泡烧坏了,会导致与它并联的灯泡的电压增大,则与之并联的灯泡会烧坏,所有灯泡都不能发光
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:130引用:1难度:0.6
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1.小海同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时,采用如图所示的实验装置,请观察(甲)、(乙)两图并回答下列问题:
(1)实验中,通过观察U形管中液面 的变化,来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。
(2)甲装置是用来研究通电时间相同时,电阻丝产生的热量与 的关系。
(3)用乙装置进行实验时,电阻R3的作用是使通过R1、R2的电流 (选填“相同”或“不相同”)。
(4)若乙图中盒外连接的电阻R3阻值由5Ω更换为3Ω,(选填“仍能”或“不能”)达到更换前的实验效果。
(5)当家庭电路中的导线连接处接触不良时,该处电阻会增大,容易引发火灾。则图 (选填“甲”或“乙”)的实验结论可以用来解释这种现象。
(6)此实验的依据是电流的 效应。下面所列四种用电器中,利用这一原理工作的用电器是 。(选字母填)
A.电饭锅 B.电风扇 C.电视机 D.计算机发布:2024/12/24 6:0:1组卷:423引用:8难度:0.6 -
2.如图所示,甲、乙是两个完全相同的烧瓶,烧瓶内装有等质量的液体(液体未画出),电阻丝R甲、R乙分别浸没在两烧瓶的液体中,温度计显示液体的温度,下列说法正确的是( )
发布:2024/12/24 4:0:1组卷:517引用:4难度:0.5 -
3.研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验,下列分析正确的是( )
发布:2024/12/24 6:0:1组卷:594引用:3难度:0.5