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LED灯
夜幕下,我市马路边LED灯亮化工程形成了一道亮丽的风景.这种LED灯是通过光电转换来供电的.图是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图.其中,R是光敏电阻,此光敏电阻的阻值R、流过线圈电流I与光照度E(单位勒克斯,符号lx)之间的几次实验数据如下表所示.当线圈A中的电流I≥30.0mA时,动触点D与静触点G、H接触.当线圈A中的电流I<30.0mA时,动触点D与静触点E、F接触.

光照强度E/lx
5
10
15
20
25
30
光敏电阻R/Ω
60
30
20
15
12
10
线圈中电流I/m A
21. 4
27. 3
30.0
31. 6
32. 6
33. 3
(1)由表格中数据可知,光敏电阻的阻值R随光照强度E的增强而        
(2)傍晚,当光照强度小于     lx(勒克斯)时,LED灯开始工作;
(3)电磁继电器上的电磁铁的连线简化示意图如图,在图上标出它通电时的磁极.如想增大电磁铁的磁性,你的办法是                                 (写出一种);

(4)一只功率为6 W的LED灯,其正常发光亮度相与30 W的日光灯相当.某间教室有20 盏30 W的日光灯,每天平均使用3h,如果能用6 W的LED灯替换,则一个月(按 30天计算)可节约电能       kw·h.
(1)越小(1分)(2)15(1分)
(3)图1分,增大电流(或增大线圈匝数、增加电源电压、减小R0的阻值)答出一条,答案合理即可。(2分)

(4)43.2(2分)

试题分析:(1)由实验数据可知,光敏电阻的阻值R随光照度E的增强而减小;
(2)由实验数据可得:
当光照度小于15lx时,线圈中电流小于30mA,动触点D与静触点E、F接触,路灯开始工作;
(3)根据右手螺旋定则判断:电源下方为正极,电流从螺线管下方流入,四指弯曲指向电流方向,大母指应向下握住螺线管,所以下端为N极,上端为S极,如图:

(4)用LED灯消耗电能:

用日光灯消耗电能:


点评:本题考查了学生对实验数据的分析、消耗电能(电功)的计算、电磁铁的使用、LED灯的节能、能量的转化,知识点多、复杂,解题时注意认真审题,细心做题。
练习册系列答案
相关习题

科目:初中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示的电路中,电源电压U=6V,电阻R1=6,电阻R2=4,求:

(1)只闭合S1,通过R1的电流是多大?
(2)只闭合S2,通电10s的时间内电流通过R2产生的电热是多少?
(3)当三个开关处于何种状态时,整个电路消耗的电功率最大?并求出此时的最大电功率。

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科目:初中物理 来源:不详 题型:计算题

在西宁市中小学“科技小制作”活动中,小青同学制作了一个简易调光台灯,如图是他设计的电路图,其中小灯泡L标有“6V 6W”字样,当开关S扳到触点a时,小灯泡正常发光;当S扳到触点b时,通过小灯泡的电流为0.3A,假如灯泡电阻和电源电压不变,求:

(1)小灯泡的电阻及电源电压.
(2)R的电阻值.
(3)开关扳到触点b时,灯泡的实际功率是多少瓦?100s中电阻R产生的热量是多少焦耳.

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科目:初中物理 来源:不详 题型:计算题

如图甲是某同学设计的多档位电热水器工作电路图,电源电压恒为220V, LED是额定电流为10mA的发光二极管,用于指示电路的通断,当R0的阻值为21900Ω时,LED灯正常发光;R1和R2是两根阻值均为110Ω的电热丝,温控开关是内有绝缘圆盘的旋转开关,外形如图乙所示,在圆盘的边缘依次有6个金属触点(在图乙中用“○”表示,“○”中标有1、2、3、4编号,编号相同的触点用导线连接)。可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片,转动开关旋钮可以将相邻的触点接通。例如,图乙中,旋钮上的箭头指向图中位置A,此时,金属滑片将1、2两触点接通,同时另一端也将3、4两触点接通。当旋钮上的箭头指向A、B、C不同位置时,可以实现高、中、低三档加热功率。

(1)试分析电路中R0的作用。
(2)当旋转开关转到    (填“A”、“B”或“C”)位置时,为低温档;此时电热水器加热功率为多少?
(3)LED指示灯正常工作1小时消耗的电能是多少?

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科目:初中物理 来源:不详 题型:计算题

太阳能是一种理想的绿色能源.小华家最近安装了一台太阳能热水器,如右图是其室内进出水管的安装示意图,Ⅰ为进水阀,Ⅱ为出水阀,Ⅲ为调温阀.在水箱接口处有一根进出水管,一根溢流管,一根排气管.给水箱上冷水或沐浴时用热水,均通过这根进出水管来完成.请完成下列问题:
(1)给水箱上水时I应处于    、Ⅱ应处于   (填“打开”或“关闭”)此时水塔、自来水管与热水器的水箱、排气管、溢流管它们共同构成的物理模型是      
(2)若水箱安装在七楼楼顶上,且水箱距楼顶地面高1米,小华家住二楼,进水阀距二楼地面高1米,每层楼高3米,则在进水阀处水压强至少为多大,才能顺利上水.
(3)水箱(箱的容积为24L)中的水温在冬天有时不够高,一般都预装了电加热器.若该电加热器的规格为“220V 2.4KW”,若不计热损失,正常状态下要把满箱水温度提高10℃,需加热多少分钟?(水的密度为1.0×103kg/m3,水的比热容为4.2×103J/kg℃)

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科目:初中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示电路,电源电压不变,灯泡L标有“6V  3W”,滑动变阻器标有“12Ω 5A”字样,当S1S2都断开时,滑片Pb端滑到某一位置C时,电流表示数增大了0.1A,灯泡恰好正常发光;保持滑片P的位置不变,闭合S1S2,电流表示数又增大了1.5A,求:

(1)灯泡正常工作时的电流和电阻;
(2)电源电压;
(3)当S1S2都闭合时,调节滑片P,电路消耗总功率的最小值。

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科目:初中物理 来源:不详 题型:单选题

某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示。电源电压恒为4.5V,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器规格“20Ω 1A”,灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化)。在不损坏电路元件的情况下,下列判断正确的是(    )
A.灯泡两端的最大电压是1.5V
B.该电路中电流的最大功率是2.25W
C.电路中电流变化的范围是0.18A~0.5A
D.滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω~10Ω

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科目:初中物理 来源:不详 题型:计算题

小芳家里的某品牌电烤箱铭牌及其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝。


××牌电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温档
1100W
低温档
440W
电源频率
50Hz
求:⑴若某种食物需要用该电烤箱高温档烘烤1000s, 该电烤箱消耗的电能是多少?
⑵电路中R1的阻值是多少?
⑶在低温档正常工作时,电路中的电流和R1的功率分别是多少?

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科目:初中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示电路,电源两端电压为12V且保持不变,R2=40。开关S1、S2都闭合或都断开所形成的两个电路状态中,电压表示数之比为8:3,电流表的最大示数为0.7A。求:

(1)画出开关S1、S2都闭合和都断开所形成的两个电路状态的等效图;
(2)电阻R1的值;
(3)R3消耗的最大功率和最小功率的比。(7分)

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