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7.在图示电路中,电源电压恒定不变,R0为定值电阻,闭合开关S,调节滑动变阻器到r或4r时,变阻器的电功率均等于P.当电路的总功率为P时,必须调节滑动变阻器R的阻值到(  )
A.3rB.5rC.7rD.9r

分析 由图知,R0与R串联,根据P=I2R分别表示出调节滑动变阻器到r或4r时变阻器的电功率,从而得到R0与r的电阻关系;
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$表示电路的总功率,从而计算滑动变阻器R连入电路的阻值.

解答 解:
由电路图可知,R0与R串联,
由P=I2R可知,当滑动变阻器连入电阻的阻值为r时,变阻器的功率:
P=I2R=($\frac{U}{{R}_{0}+r}$)2×r,
同理,当滑动变阻器连入阻值为4r时,变阻器功率:
P=($\frac{U}{{R}_{0}+4r}$)2×4r,
由题可得在:($\frac{U}{{R}_{0}+r}$)2×r=($\frac{U}{{R}_{0}+4r}$)2×4r
解得:R0=2r,
根据串联电路的分压原理,当滑动变阻器连入阻值为r时,
$\frac{{U}_{0}}{{U}_{滑}}$=$\frac{{R}_{0}}{r}$=$\frac{2}{1}$,
串联电路中,电源电压等于各部分电路两端电压之和,
所以U=$\frac{1}{3}$U,
则有:P=$\frac{(\frac{1}{3}U)^{2}}{r}$=$\frac{1}{9}$×$\frac{{U}^{2}}{r}$,
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$电路的总功率:P=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{0}+{R}_{滑}}$,
所以:$\frac{1}{9}$×$\frac{{U}^{2}}{r}$=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{0}+{R}_{滑}}$,
解得:R=7r.
故选C.

点评 本题考查串联电路特点、欧姆定律以及电功率公式的灵活运用,解题的关键是根据变阻器功率相等计算出R0与r的关系.

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LED(Light Emitting Diode)是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光能.如果LED 替代半数的白炽灯和荧光灯,每年可节约相当于60 亿升原油的能源,相当于五个1.35×106kW 核电站的发电量,并可减少二氧化碳和其它温室气体的产生,改善人们生活居住的环境.对于一般照明而言,人们更需要白色的光源.1998年发白光的LED开发成功.这种LED是将芯片和钇铝石榴石封装在一起做成.芯片发蓝光,高温烧结制成的含荧光粉受此蓝光激发后发出黄色光线.蓝光LED基片安装在碗形反射腔中,覆盖以树脂薄层,约200-500nm. LED基片发出的蓝光部分被荧光粉吸收,另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光混合,可以得到白光.对于白色LED,通过改变荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度,可以获得色温3500-10000K的各色白光.这种通过蓝光LED得到白光的方法,构造简单、成本低廉、技术成熟度高,因此运用最多.
普通照明用的白炽灯和卤钨灯虽价格便宜,但光效低(灯的热效应白白耗电),寿命短,维护工作量大,但若用白光LED作照明,不仅光效高,而且寿命长(连续工作时间10000小时以上),几乎无需维护.LED光源具有使用低压电源、耗能少、适用性强、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等的优点,虽然价格较现有照明器材昂贵,仍被认为是它将不可避免地替代现有照明器件.
①LED(Light Emitting Diode)主要是一种半导体器件;
②LED(Light Emitting Diode)灯发光时是将电能转化为光能;
③LED(Light Emitting Diode)灯相对于普通白炽灯来说,优点是耗能少、适用性强、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等.(写出一点即可)

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