光照度E/lx | 0.5 | 1 | 1.5 | 2 | 2.5 | 3 |
光敏电阻R3阻值/Ω | 60 | 30 | 20 | 15 | 12 | 10 |
分析 (1)照明灯正常工作时的功率和额定功率相等,根据P=UI求出正常工作时的电流;
(2)闭合开关S,将滑片P移至b端,变阻器接入电路中的电阻最大,当R1两端电压低至0.5V时,控制开关自动启动照明系统,根据欧姆定律和串联电路的电流特点求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出R3的阻值,然后根据表格数据得出E0的值;
(3)由表格数据可知,光照度与 光敏电阻R3阻值的乘积不变,据此求出E0=1.2lx时光敏电阻的阻值,根据电阻的串联求出R2接入电路的电阻,根据W=I2Rt求出这段时间内R2消耗的电能;
(4)当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,E0的值最小,据此进行解答.
解答 解:(1)由P=UI可得,照明灯正常工作时的电流:
IL=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A;
(2)闭合开关S,将滑片P移至b端,变阻器接入电路中的电阻最大,
由题可知,当R1两端电压低至0.5V时,控制开关自动启动照明系统,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流:
I=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{0.5V}{5Ω}$=0.1A,
电路中的总电阻:
R总=$\frac{U}{I}$=$\frac{4.5V}{0.1A}$=45Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,R3的阻值:
R3=R总-R1-R2=45Ω-5Ω-25Ω=15Ω,
由表格数据可知,当R3=15Ω时,E0的值为2lx;
(3)由表格数据可知,光照度与光敏电阻R3阻值的乘积不变,
由第一组数据可知,光照度与光敏电阻R3阻值的乘积E×R3=0.5lx×60Ω=30lx•Ω,
当E0=1.2lx时,此时光敏电阻的阻值:
R3′=$\frac{30lx•Ω}{1.2lx}$=25Ω,
因启动照明系统的条件不变(启动照明系统时,控制电路中的电流恒为0.1A),则控制电路中的总电阻不变,所以,R2接入电路的电阻:
R2′=R总-R1-R3′=45Ω-5Ω-25Ω=15Ω;
已知t=5min,则这段时间内R2消耗的电能:
W2=I2R2′t=(0.1A)2×15Ω×5×60s=45J;
(4)由前面分析可知,启动照明系统时,控制电路中的总电阻为45Ω不变,且光照度与光敏电阻R3阻值的乘积不变;
所以,当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,光敏电阻R3阻值最大,此时光照度E0的值最小,
光敏电阻的最大阻值:
R3大=R总-R1=45Ω-5Ω=40Ω,
因为E×R3=30lx•Ω,
所以,E0小=$\frac{30lx•Ω}{{R}_{3大}}$=$\frac{30lx•Ω}{40Ω}$=0.75lx.
答:(1)标有“6V 3W”字样的照明灯,正常工作时的电流为0.5A;
(2)闭合开关S,将滑片P移至b端,则E0为2lx;
(3)要使E0=1.2lx,则R2接入电路的电阻应调为15Ω,这段时间内R2消耗的电能为45J;
(4)0.75.
点评 本题考查了电功率公式、串联电路的特点、欧姆定律、电功公式的综合应用等,从题干和表格中获取有用的信息是关键.
科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 家庭电路中,各个元器件的顺序是:进户线、总开关、电能表、熔断器、用电器 | |
B. | 家庭电路中,各用电器之间是并联的,用电能表测量用电器消耗电能的多少 | |
C. | 控制灯具的开关装在相线和中性线上,都能确保开关断开时灯具不带电 | |
D. | 有金属外壳的用电器不使用三孔插座也能安全工作 |
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题
电器种类 | 空调 | 电视机 | 机顶盒 | 洗衣机 |
工作功率(瓦) | 2600 | 150 | 15.4 | 500 |
待机功率(瓦) | 1.1 | 0.2 | 15.2 | 0.03 |
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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题
实验序号 | 电压U/V | 电流I/A | 功率P/W | 平均功率$\overline{P}$/W |
① | 2.0 | 0.26 | 0.52 | 0.69 |
② | 2.5 | 0.28 | 0.70 | |
② | 2.8 | 0.30 | 0.84 |
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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题
实验次数 | 电压U/V | 电流I/A |
1 | 2.4 | 0.24 |
2 | 2.0 | 0.20 |
3 | 1.5 | 0.15 |
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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