1. 小李和小王测量小灯泡额定功率的实验中,器材如下:待测小灯泡(额定电压为2.5 V)、电源电压恒定不变、电流表(0~0.6 A、0~3 A)、电压表(0~3 V、0~15 V)、滑动变阻器、开关各一只,导线若干。

(1) 如图甲所示是小李开始时连接的电路,仔细观察发现该电路存在连接错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确,请你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) 当闭合开关前,发现电流表指针出现了图乙所示情况,存在的问题是:
(3) 电路连接正确后,闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡都不亮、电流表无示数、电压表示数接近3 V,若电路中只有一处有故障,则故障可能是
(4) 排除故障后,继续进行实验,闭合开关发现电压表示数为2 V。为测量小灯泡的额定功率,小李向(选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片,直至电压表的示数为2.5 V时,读出电流表示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为W;
(5) 小王同学设计了如图丁所示的电路,测出了额定电流为的另一个小灯泡的额定功率,电源电压不变,滑动变阻器的最大阻值为R0。实验方案如下:

①按电路图连接电路;

②只闭合开关 , 移动的滑片,使电流表的示数为 , 灯泡正常发光;

③只闭合开关 , 保持的滑片位置不动,移动的滑片,使电流表的示数为

④保持的滑片位置不动,将的滑片移到最左端,电流表的示数为 , 再将的滑片移到最右端,电流表的示数为

⑤小灯泡额定功率的表达式为(用表示)。

【考点】
欧姆定律及其应用; 电功率的测量; 探究用电器的电功率实验;
【答案】

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实验探究题 困难
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1. 阅读短文,回答问题。

第五代战斗机“歼”“歼”作为中国第五代战斗机,融合了全球优秀战斗机的特点,具备了很强的隐形性能、机动性能等。“歼”表面平滑,机翼的外形做成流线型,它拥有良好的大仰角升力特性,较大的瞬时攻角与滚转率,并采用先进的光传操纵系统,以光信号的形式传输信号,可随时保证飞机与地面的联系。“歼”配备了大功率雷达,为解决放热难题,采用了新一代液体冷却系统。该飞机最大起飞质量为 , 最大飞行高度达 , 最大航行速度达倍声速合 , 最大油量为 , 飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系是 , 具体数据见表:(已知飞机发动机的效率是 , 航空燃油的热值为

   

速度

阻力

(1)“歼-20”飞机表面能(选填“反射”或“吸收”)对方雷达发射的电磁波,从而实现电磁隐身,飞机在水平匀速飞行过程中机械能。(选填“变大”、“变小”或“不变”)(不考虑燃油减小对质量的影响)

(2)下列说法中不正确的是

A.飞机的机翼做成流线型是为了减小空气的阻力

B.为解决雷达的散热问题,采用比热容大的液体作为冷却剂

C.飞机与地面的联系采用光信号的形式传输信号

D.当飞机在做较大幅度的瞬时滚转时,受到平衡力的作用

(3)当飞机以400m/s的速度巡航时,飞机发动机的输出功率为kW。

(4)翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值,若该飞机的翼载为500kg/m2 , 则机翼面积为m2 , 飞机的推重比是指飞机以最大航行速度巡航时的牵引力与最大起飞重力的比值,则该“歼-20”飞机的推重比约为。(结果保留两位小数)

(5)飞机利用测距传感器来判断离地高度,若某测距传感器的阻值R1与离地高度大小的关系如图乙所示,如图丙所示的检测电路采用了“稳流电源”(电源输出的电流恒定),要使高度表(实质是电流表或电压表)的示数能随飞行高度的增大而增大,则此高度表应安装在(选填“1”、“2”或“3”)位置,该高度表示数刻度。(选填“均匀”或“不均匀”)

实验探究题 困难
3. LED灯是一种新型的环保节能灯,物理兴趣小组的同学发现相同功率的LED灯要比其他类型灯泡的亮度高,便设计了如图甲所示的装置图:一个尺寸为30cm×20cm×20cm的黑盒,上方插入电子温度计,侧面安装了光照传感器,当光照强度增大时,电流表示数增大。实验时,将“220V   15W”的普通白炽灯接入灯座,闭合开关 , 通电10 min,分别读出电子温度计和电流表的示数。再分别将相同规格的节能灯、LED灯接入灯座中,重复上述实验步骤,测得的数据如表所示。

灯泡类型

盒内初温/℃

电子温度计示数/℃

电流表示数/A

白炽灯

20

78

0.006

节能灯

20

50

0.015

LED灯

20

35

0.060

(1)为了实验的准确性,我们应该控制电子温度计和光照传感器到灯泡的相同;物理兴趣小组的同学通过观察,判断出相同规格的LED灯的亮度更大。

(2)分析表格数据可知,白炽灯主要将电能转化为光能和

(3)综合分析表中数据可知,15 W的LED灯的发光亮度与W的白炽灯发光亮度相当。

(4)同小组的同学在分析LED灯灯光亮度受什么因素影响时,查阅资料发现,LED灯灯光的亮度与占空比有关。(占空比为通电时间与周期T之比)

①分析图乙可知,LED灯在(选填“”或“”)时段内不发光。

②随即小组同学找来了额定电流为0.1 A的LED灯进行了实验,分别用图丙三种电流对此LED灯供电,得到光照传感器电流表示数分别为0.008 A、0.006 A、0.009 A。

③分析图丙数据可知,LED灯光的亮度(光照传感器电流表示救)与占空比成(选填“正比”或“反比”)。

(5)LED灯在生活中有丰富的应用,请举出一例:

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