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白熾燈是一種熱輻射光源,電流通過燈絲(鎢絲制成)后會使燈絲加熱到白熾狀態(tài)?,F(xiàn)在家庭中多數(shù)的白熾燈被LED燈替代,小明設計實驗來研究白熾燈的相關物理現(xiàn)象。
(一)多功能計量插座是一種新型插座,它由數(shù)字顯示屏和普通插座等幾個部分組成,它不僅可以給用電器供電,還可以直接測出該用電器的電功率,操作簡單、讀數(shù)快捷.如下圖是一款多功能計量插座測量一盞標有“220V 100W”白熾燈的情形。小明將白熾燈接入家庭電路中(電源電壓恒定),觀察白熾燈的發(fā)光情況,同時,用多功能計量插座記錄了白熾燈從剛接入電路到一段時間以后的電功率,并畫出了電功率隨時間的變化圖象,如下圖所示,通過觀察圖象可以看出,白熾燈接入電路的前15s內(nèi)實際電功率逐漸降低,20s后狀態(tài)穩(wěn)定。問:?
(1)白熾燈工作原理是利用電流的 熱熱效應;
(2)白熾燈接入電路的前15s內(nèi),電功率逐漸降低,主要原因是 燈泡的電阻隨溫度的升高而增大燈泡的電阻隨溫度的升高而增大;
(3)小明還發(fā)現(xiàn)白熾燈泡的燈絲斷了,燈絲重新“搭接”使用時,搭接處非常容易燒斷。分析原因,以下選項正確的是 BB;
A.燈絲搭接后總長度變短,電阻變小,電壓相同的情況下,電流變大,根據(jù)焦耳定律產(chǎn)生的熱量變多
B.燈絲搭接處電阻要比燈絲其他部分的電阻大,電流通電時間相同的情況下,根據(jù)焦耳定律,搭接處產(chǎn)生的熱量較多。
(4)小明接著用多功能計量插座測出另一款LED燈的實際功率,他通過比較發(fā)現(xiàn)LED燈的額定功率和實際功率比該白熾燈低很多,但LED燈卻更亮,則LED燈的發(fā)光效率比白熾燈 更高更高(選填“更高”、“更低”或“相同”);
(二)若有a、b、c、d四個標有“2.5V 0.3A”的小燈泡,小明要把它們接在5V的電路中使用,設計了兩種電路如圖甲和圖乙,若燈絲電阻保持不變,請你幫助小明分析,甲甲圖接法更好(填“甲”或“乙”),理由是 甲電路中,若有一個燈泡燒壞了,只會影響與它串聯(lián)的燈泡,還有兩個燈泡能發(fā)光;乙電路中,若有一個燈泡燒壞了,會導致與它并聯(lián)的燈泡的電壓增大,則與之并聯(lián)的燈泡會燒壞,所有燈泡都不能發(fā)光甲電路中,若有一個燈泡燒壞了,只會影響與它串聯(lián)的燈泡,還有兩個燈泡能發(fā)光;乙電路中,若有一個燈泡燒壞了,會導致與它并聯(lián)的燈泡的電壓增大,則與之并聯(lián)的燈泡會燒壞,所有燈泡都不能發(fā)光。
【答案】熱;燈泡的電阻隨溫度的升高而增大;B;更高;甲;甲電路中,若有一個燈泡燒壞了,只會影響與它串聯(lián)的燈泡,還有兩個燈泡能發(fā)光;乙電路中,若有一個燈泡燒壞了,會導致與它并聯(lián)的燈泡的電壓增大,則與之并聯(lián)的燈泡會燒壞,所有燈泡都不能發(fā)光
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:128引用:1難度:0.6
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(1)實驗中,通過觀察U形管中液面 的變化,來比較電流通過電阻絲產(chǎn)生熱量的多少。
(2)甲裝置是用來研究通電時間相同時,電阻絲產(chǎn)生的熱量與 的關系。
(3)用乙裝置進行實驗時,電阻R3的作用是使通過R1、R2的電流 (選填“相同”或“不相同”)。
(4)若乙圖中盒外連接的電阻R3阻值由5Ω更換為3Ω,(選填“仍能”或“不能”)達到更換前的實驗效果。
(5)當家庭電路中的導線連接處接觸不良時,該處電阻會增大,容易引發(fā)火災。則圖 (選填“甲”或“乙”)的實驗結論可以用來解釋這種現(xiàn)象。
(6)此實驗的依據(jù)是電流的 效應。下面所列四種用電器中,利用這一原理工作的用電器是 。(選字母填)
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