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一只小灯泡,在正常发光时,灯丝两端的电压和电阻分别是2.5V与10Ω.若王小冰同学只有电压为5.5V的电源,要使小灯泡正常发光,需要在电路中接入一个电阻.
问:(1)这个电阻应如何连接在电路中?电阻的阻值应是多大?
(2)这只小灯泡正常发光1min,消耗的电能是多少?
【答案】分析:(1)因为电源电压大于灯泡的额定电压,若全部加在灯泡两端会烧坏灯泡,所以应该串联一个电阻R1进行分压.根据欧姆定律可计算正常发光时通过灯泡的电流,根据串联电路电流相等的特点进一步计算串联电阻的阻值.
(2)根据Q=I2Rt可计算这只小灯泡正常发光1min,消耗的电能是多少.
解答:解:(1)因为电源电压大于灯泡的额定电压,所以应该串联一个电阻R1进行分压.
灯正常发光的电流
串联电阻两端的电压:U1=U-UL=5.5V-2.5V=3V
串联电阻的阻值:
答:串联电阻的阻值为12Ω
(2)Q=I2Rt=(0.25A)2×10Ω×60s=37.5J
答:这只小灯泡正常发光1min,消耗的电能是37.5J.
点评:本题考查学生能否根据根据欧姆定律计算电路元件的电阻及如何正确使用电路元件,同时考查学生运用电功公式的变形Q=I2Rt的能力.
练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

阅读短文,回答问题:
发光二极管的导电特性
如图1(a)是一种重要的电子元件:晶体二极管,在电路中符号如图1(b).它是由半导体材料制成的,有两根引线,一根为正极,另一根为负极.有一种常见的二极管在导电时能发光,这种二极管叫做发光二极管,如图1(c)所示,其电路符号如图1(d).二极管的导电性能很特殊,它只允许电流从它的正极流向负极,不允许从负极流向正极.这很像自行车气流从打气筒流向车胎.

下面通过简单的实验说明二极管的这一特殊导电性.方法是:将二极管与一个小灯泡、一个开关串联接在干电池两端,为了防止二极管被烧坏,在电路中串联一只滑动变阻器,在闭合开关前,将滑片置于阻值最大处.实验发现:①当电源反接时(如图2),无论怎么移动滑片,电流表都无示数;②当电源正接时(如图3),刚闭合开关,观察发现电流表无示数,二极管也不发光.移动滑片,发现电流表才逐渐有了示数,二极管也开始发光.

电源正接时二极管导电性能是不是与它两端的电压大小有关呢?将电压表接在c、d两根引线之间,移动滑片的位置,分别记录电压表和电流表的示数,如下表所示.
电压/V 1.4 1.5 1.7 1.9 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5
电流/mA 0 0 2.0 4.0 12.0 22.0 32.0 42.0 52.0 60.0
(1)分析①和②现象,可知晶体二极管具有
(填“单”或“双”)向导电的特性;
(2)根据文中实验数据,用描点法在下图坐标纸上作出这个二极管的U-I图线;

(3)实验发现当二极管两端的正向电压达到1.9V后正常工作,则从U-I图线可以看出这种二极管正常工作后的电阻与正常工作前相比
变小
变小
(变大/变小/不变);
(4)若电源电压为6V,当电流表示数为12.0mA时,滑动变阻器接入电路的阻值为
333.3
333.3
Ω.
(5)使用发出两种色光的二极管,分别指示电动机正反两个转动方向,可以帮助操作人员及时发觉电动机转动方向是否符合需要.设计思路如下:a.接通开关,二极管甲导通,发红光,电动机正转.b.调换电池组正、负极,接通开关,二极管乙导通,发绿光,电动机反转.根据上面设计思路,请你将二极管甲填入右上图虚线框内.

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科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

阅读短文,回答问题:

发光二极管的导电特性

如图1(a)是一种重要的电子元件:晶体二极管,在电路中符号如图1(b).它是由半导体材料制成的,有两根引线,一根为正极,另一根为负极.有一种常见的二极管在导电时能发光,这种二极管叫做发光二极管,如图1(c)所示,其电路符号如图1(d).二极管的导电性能很特殊,它只允许电流从它的正极流向负极,不允许从负极流向正极.这很像自行车气流从打气筒流向车胎.

下面通过简单的实验说明二极管的这一特殊导电性.方法是:将二极管与一个小灯泡、一个开关串联接在干电池两端,为了防止二极管被烧坏,在电路中串联一只滑动变阻器,在闭合开关前,将滑片置于阻值最大处.实验发现:①当电源反接时(如图2),无论怎么移动滑片,电流表都无示数;②当电源正接时(如图3),刚闭合开关,观察发现电流表无示数,二极管也不发光.移动滑片,发现电流表才逐渐有了示数,二极管也开始发光.

电源正接时二极管导电性能是不是与它两端的电压大小有关呢?将电压表接在c、d两根引线之间,移动滑片的位置,分别记录电压表和电流表的示数,如下表所示.

电压/V

1.4

1.5

1.7

1.9

2.0

2.1

2.2

2.3

2.4

2.5

电流/mA

0

0

2.0

4.0

12.0

22.0

32.0

42.0

52.0

60.0

(1)分析①和②现象,可知晶体二极管具有     (填“单”或“双”)向导电的特性;

(2)根据文中实验数据,用描点法在下图坐标纸上作出这个二极管的U-I图线;

 

  

 

(3)实验发现当二极管两端的正向电压达到1.9V后正常工作,则从U-I图线可以看出这种二极管正常工作后的电阻与正常工作前相比      (变大/变小/不变);

(4)若电源电压为6V,当电流表示数为12.0mA时,滑动变阻器接入电路的阻值为      Ω.

(5)使用发出两种色光的二极管,分别指示电动机正反两个转动方向,可以帮助操作人员及时发觉电动机转动方向是否符合需要.设计思路如下:a.接通开关,二极管甲导通,发红光,电动机正转.b.调换电池组正、负极,接通开关,二极管乙导通,发绿光,电动机反转.根据上面设计思路,请你将二极管甲填入右上图虚线框内.

 

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科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

阅读短文,回答问题:
发光二极管的导电特性
如图1(a)是一种重要的电子元件:晶体二极管,在电路中符号如图1(b).它是由半导体材料制成的,有两根引线,一根为正极,另一根为负极.有一种常见的二极管在导电时能发光,这种二极管叫做发光二极管,如图1(c)所示,其电路符号如图1(d).二极管的导电性能很特殊,它只允许电流从它的正极流向负极,不允许从负极流向正极.这很像自行车气流从打气筒流向车胎.

下面通过简单的实验说明二极管的这一特殊导电性.方法是:将二极管与一个小灯泡、一个开关串联接在干电池两端,为了防止二极管被烧坏,在电路中串联一只滑动变阻器,在闭合开关前,将滑片置于阻值最大处.实验发现:①当电源反接时(如图2),无论怎么移动滑片,电流表都无无
示数;②当电源正接时(如图3),刚闭合开关,观察发现电流表无示数,二极管也不发光.移动滑片,发现电流表才逐渐有了示数,二极管也开始发光.

电源正接时二极管导电性能是不是与它两端的电压大小有关呢?将电压表接在c、d两根引线之间,移动滑片的位置,分别记录电压表和电流表的示数,如下表所示.
电压/V
1.4
1.5
1.7
1.9
2.0
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
电流/mA
0
0
2.0
4.0
12.0
22.0
32.0
42.0
52.0
60.0
(1)分析①和②现象,可知晶体二极管具有    
(填“单”或“双”)向导电的特性;
(2)根据文中实验数据,用描点法在下图坐标纸上作出这个二极管的U-I图线;
  
(3)实验发现当二极管两端的正向电压达到1.9V后正常工作,则从U-I图线可以看出这种二极管正常工作后的电阻与正常工作前相比     (变大/变小/不变)正常工作后电阻小

(4)若电源电压为6V,当电流表示数为12.0mA时,滑动变阻器接入电路的阻值为     0.33×103
Ω.
(5)使用发出两种色光的二极管,分别指示电动机正反两个转动方向,可以帮助操作人员及时发觉电动机转动方向是否符合需要.设计思路如下:a.接通开关,二极管甲导通,发红光,电动机正转.b.调换电池组正、负极,接通开关,二极管乙导通,发绿光,电动机反转.根据上面设计思路,请你将二极管甲填入右上图虚线框内.

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科目:初中物理 来源:2012届江苏省盐都区九年级下学期期中质量检测物理试卷(带解析) 题型:实验题

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发光二极管的导电特性
如图1(a)是一种重要的电子元件:晶体二极管,在电路中符号如图1(b).它是由半导体材料制成的,有两根引线,一根为正极,另一根为负极.有一种常见的二极管在导电时能发光,这种二极管叫做发光二极管,如图1(c)所示,其电路符号如图1(d).二极管的导电性能很特殊,它只允许电流从它的正极流向负极,不允许从负极流向正极.这很像自行车气流从打气筒流向车胎.

下面通过简单的实验说明二极管的这一特殊导电性.方法是:将二极管与一个小灯泡、一个开关串联接在干电池两端,为了防止二极管被烧坏,在电路中串联一只滑动变阻器,在闭合开关前,将滑片置于阻值最大处.实验发现:①当电源反接时(如图2),无论怎么移动滑片,电流表都无无
示数;②当电源正接时(如图3),刚闭合开关,观察发现电流表无示数,二极管也不发光.移动滑片,发现电流表才逐渐有了示数,二极管也开始发光.

电源正接时二极管导电性能是不是与它两端的电压大小有关呢?将电压表接在c、d两根引线之间,移动滑片的位置,分别记录电压表和电流表的示数,如下表所示.

电压/V
1.4
1.5
1.7
1.9
2.0
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
电流/mA
0
0
2.0
4.0
12.0
22.0
32.0
42.0
52.0
60.0
(1)分析①和②现象,可知晶体二极管具有    
(填“单”或“双”)向导电的特性;
(2)根据文中实验数据,用描点法在下图坐标纸上作出这个二极管的U-I图线;
  
(3)实验发现当二极管两端的正向电压达到1.9V后正常工作,则从U-I图线可以看出这种二极管正常工作后的电阻与正常工作前相比     (变大/变小/不变)正常工作后电阻小

(4)若电源电压为6V,当电流表示数为12.0mA时,滑动变阻器接入电路的阻值为     0.33×103
Ω.
(5)使用发出两种色光的二极管,分别指示电动机正反两个转动方向,可以帮助操作人员及时发觉电动机转动方向是否符合需要.设计思路如下:a.接通开关,二极管甲导通,发红光,电动机正转.b.调换电池组正、负极,接通开关,二极管乙导通,发绿光,电动机反转.根据上面设计思路,请你将二极管甲填入右上图虚线框内.

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科目:初中物理 来源:2011-2012学年江苏省盐都区九年级下学期期中质量检测物理试卷(解析版) 题型:实验题

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发光二极管的导电特性

如图1(a)是一种重要的电子元件:晶体二极管,在电路中符号如图1(b).它是由半导体材料制成的,有两根引线,一根为正极,另一根为负极.有一种常见的二极管在导电时能发光,这种二极管叫做发光二极管,如图1(c)所示,其电路符号如图1(d).二极管的导电性能很特殊,它只允许电流从它的正极流向负极,不允许从负极流向正极.这很像自行车气流从打气筒流向车胎.

下面通过简单的实验说明二极管的这一特殊导电性.方法是:将二极管与一个小灯泡、一个开关串联接在干电池两端,为了防止二极管被烧坏,在电路中串联一只滑动变阻器,在闭合开关前,将滑片置于阻值最大处.实验发现:①当电源反接时(如图2),无论怎么移动滑片,电流表都无示数;②当电源正接时(如图3),刚闭合开关,观察发现电流表无示数,二极管也不发光.移动滑片,发现电流表才逐渐有了示数,二极管也开始发光.

电源正接时二极管导电性能是不是与它两端的电压大小有关呢?将电压表接在c、d两根引线之间,移动滑片的位置,分别记录电压表和电流表的示数,如下表所示.

电压/V

1.4

1.5

1.7

1.9

2.0

2.1

2.2

2.3

2.4

2.5

电流/mA

0

0

2.0

4.0

12.0

22.0

32.0

42.0

52.0

60.0

(1)分析①和②现象,可知晶体二极管具有     (填“单”或“双”)向导电的特性;

(2)根据文中实验数据,用描点法在下图坐标纸上作出这个二极管的U-I图线;

 

  

 

(3)实验发现当二极管两端的正向电压达到1.9V后正常工作,则从U-I图线可以看出这种二极管正常工作后的电阻与正常工作前相比      (变大/变小/不变);

(4)若电源电压为6V,当电流表示数为12.0mA时,滑动变阻器接入电路的阻值为      Ω.

(5)使用发出两种色光的二极管,分别指示电动机正反两个转动方向,可以帮助操作人员及时发觉电动机转动方向是否符合需要.设计思路如下:a.接通开关,二极管甲导通,发红光,电动机正转.b.调换电池组正、负极,接通开关,二极管乙导通,发绿光,电动机反转.根据上面设计思路,请你将二极管甲填入右上图虚线框内.

 

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