题目列表(包括答案和解析)
实验次数 | 所用灯泡 | 电流表读数 | 灯泡亮度 |
1 | 灯泡1 | 0.1A | 很暗 |
2 | 灯泡2 | 0.2A | 较暗 |
3 | 灯泡3 | 0.3A | 较亮 |
4 | 灯泡4 | 0.4A | 很亮 |
R/Ω | 5 | 10 | 15 | 20 | 30 |
I/A | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
U/v | 1 | 2 | 3 | 4 | 6 |
P/w | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1.2 |
R/Ω | 5 | 10 | 15 | 20 | 30 |
I/A | 1.2 | 0.6 | 0.4 | 0.3 | 0.2 |
U/v | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 |
P/w | 7.2 | 3.6 | 2.4 | 1.8 | 1.2 |
(10·攀枝花)在“探究灯泡的电功率跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下猜想:
甲:电功率跟电流有关,电流越高,电功率越大。
乙:电功率跟电压有关,电压越大,电功率越大。
(1)小明同学就猜想甲进行了如下探究:
A.按照如图所示连好电路;
B.更换不同规格的灯泡,移动滑动变阻器R的滑片,分别记下电流表的读数和灯泡的亮度。实验结果如下:
实验次数 | 所用灯泡 | 电流表读数 | 灯泡亮度 |
1 | 灯泡1 | 0.1A | 很暗 |
2 | 灯泡2 | 0.2A | 较暗 |
3 | 灯泡3 | 0.3A | 较亮 |
4 | 灯泡4 | 0.4 | 很亮 |
C.小明由此得出:电功率跟电流有关,电流越高,电功率越大。
请你对小明的实验过程进行评估,他的实验有什么不合理之处?应如何改进?
不合理之处:____________________________________________________________。
改进方法:______________________________________________________________。
(2)现有如下器材:不同规格的灯泡2个、电源1个、开关1个、电压表2只、导线若干,请你设计一个实验电路来验证猜想乙,并把电路图画在右侧的方框内。
(3)探究出电功率跟电压和电流的关系后,爱动脑筋的小明猜想 :“电功率跟电阻之间也可能有一定的关系。”于是,他向老师借了一些定值电阻和其它相关器材进行实验,其实验数据如表一、表二所示。
表一 表二
R/Ω | 5 | 10 | 15 | 20 | 30 |
I/A | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
U/V | 1 | 2 | 3 | 4 | 6 |
P/W | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1.2 |
R/Ω | 5 | 10 | 15 | 20 | 30 |
I/A | 1.2 | 0.6 | 0.4 | 0.3 | 0.2 |
U/V | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 |
P/W | 7.2 | 3.6 | 2.4 | 1.8 | 1.2 |
根据表一中的数据可以得出电功率跟电阻阻值之间的关系是:
。
根据表二中的数据可以得出电功率跟电阻阻值之间的关系是:
。
测量次数 | A处的电流 | B处的电流 | C处的电流 |
1 | 0.22 | 0.12 | 0.10 |
2 | 0.48 0.48 |
0.22 | 0.26 |
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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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