如圖甲所示為某小組設(shè)計(jì)的模擬調(diào)光燈電路,選用的電源電壓恒為6V,燈泡上標(biāo)有“3.8V  1.52W”字樣,變阻器上標(biāo)有“20Ω  1A”字樣.
(1)求燈泡正常發(fā)光1min消耗的電能;
(2)求燈泡正常發(fā)光時(shí)變阻器消耗的電功率;
(3)小明在調(diào)節(jié)燈泡的亮度時(shí),發(fā)現(xiàn)燈泡有時(shí)會(huì)變得很亮甚至燒壞.為了避免出現(xiàn)上述情況,于是他在電路中串聯(lián)了一個(gè)電阻R,電路如圖乙所示.R的阻值多大比較合適?

【答案】分析:(1)知道燈泡的額定功率和燈泡正常工作的時(shí)間,可利用公式W=Pt計(jì)算出燈泡消耗的電能.
(2)從甲圖可知,燈泡L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),知道燈泡L的額定電壓和額定功率,可利用公式I=計(jì)算出燈泡正常發(fā)光時(shí)電路中的電流,又知道電源電壓,可利用串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)計(jì)算出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,最后再利用公式P=UI計(jì)算出變阻器消耗的電功率.
(3)小燈泡的額定電壓為3.8V,若滑動(dòng)變阻器的阻值過(guò)小,很可能使小燈泡燒壞,所以要串聯(lián)電阻來(lái)保護(hù)電路.即不能使燈泡由于滑動(dòng)變阻器的阻值過(guò)小而燒壞,又要使燈泡能正常發(fā)光,所以乙圖中,當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值為0時(shí),電路中的電流為0.4A,小燈泡兩端的電壓為3.8V為宜.知道電源電壓,可利用串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)計(jì)算出電阻R兩端的電壓,再利用公式R=計(jì)算出電阻R的阻值.
解答:解:(1)∵PL=1.52W,t=1min=60s,
∴燈泡正常發(fā)光1min消耗的電能為:W=PLt=1.52W×60s=91.2J.
(2)∵UL=3.8v,
∴燈泡正常發(fā)光時(shí)電路中的電流為:I===0.4A,
而電源電壓恒為U=6V,
∴滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為:U變阻器=U-UL=6V-3.8V=2.2V,
則變阻器消耗的電功率為:P變阻器=U變阻器I=2.2V×0.4A=0.88W.
(3)要起保護(hù)作用,即不能使燈泡由于滑動(dòng)變阻器的阻值過(guò)小而燒壞,又要使燈泡能正常發(fā)光,所以乙圖中,當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值為0時(shí),電路中的電流為0.4A,小燈泡兩端的電壓為3.8V為宜.
∴電阻R兩端的電壓為:U=U-UL=6V-3.8V=2.2V,
電阻R的阻值為:R===5.5Ω.
答:(1)燈泡正常發(fā)光1min消耗的電能為91.2J.
(2)燈泡正常發(fā)光時(shí)變阻器消耗的電功率為0.88W.
(3)電阻R的阻值為5.5Ω時(shí)比較合適.
點(diǎn)評(píng):此題主要考查了有關(guān)歐姆定律的應(yīng)用及有關(guān)電功率的計(jì)算.解決此類(lèi)題目的關(guān)鍵是注意用電器的規(guī)格型號(hào),能夠從規(guī)格中獲取有用的信息.如額定電壓、額定功率、額定電流值.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(2013?黃石)聯(lián)合國(guó)定義每年3月22日為國(guó)際水資源日(world water day),為了配合節(jié)約用水活動(dòng)的開(kāi)展,某學(xué)校課外興趣小組對(duì)我市的供水系統(tǒng)和供水水質(zhì)的物理參數(shù)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)測(cè)量.

(一)測(cè)自來(lái)水的密度
(1)某同學(xué)將天平放在水平臺(tái)面上,橫梁靜止時(shí),通過(guò)調(diào)節(jié)平衡螺母使指針指在分度盤(pán)中央刻度線處,該同學(xué)使用天平時(shí)操作的錯(cuò)誤之處是
未先將游碼移到標(biāo)尺左端的“0”刻度線處
未先將游碼移到標(biāo)尺左端的“0”刻度線處

(2)在老師的指導(dǎo)下,該同學(xué)重新正確調(diào)節(jié)至天平平衡,將盛有適量自來(lái)水的杯子放在調(diào)節(jié)好的天平左盤(pán)內(nèi),測(cè)出總質(zhì)量為122.6g,再將杯子中的一部分自來(lái)水倒入量筒中,如圖甲所示,則量筒中自來(lái)水的體積為
60
60
cm3.再將盛有剩余自來(lái)水的杯子放在天平盤(pán)內(nèi),改變砝碼的個(gè)數(shù)和游碼的位置使天平橫梁再次在水平位置平衡,此時(shí)右盤(pán)中砝碼質(zhì)量和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖乙所示,則杯子及杯內(nèi)剩余自來(lái)水的質(zhì)量為
62
62
g.
(3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算自來(lái)水的密度為
1.01×103
1.01×103
kg/m3
(二)測(cè)量水龍頭打開(kāi)后的出水速度
(1)首先老師告訴同學(xué)們流量是表示單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一橫截面的流體的體積,若水流在粗細(xì)均勻的水平管道內(nèi)向右勻速流動(dòng),設(shè)水流速度為v,管內(nèi)通道的橫截面積為S.如圖丙所示,取一段管道AB,水從B端流到A端所用時(shí)間為t,則AB間水柱的長(zhǎng)度l=
vt
vt
,根據(jù)流量的定義,Q=
Sv
Sv
.(以上兩空要求用S、v、t中的字母表示).
(2)某同學(xué)根據(jù)流量的導(dǎo)出公式設(shè)計(jì)了如下測(cè)量水龍頭出水速度的實(shí)驗(yàn)方案:
①測(cè)出水龍頭出水口的內(nèi)壁直徑d
②打開(kāi)水龍頭使水以適當(dāng)?shù)乃俣葎蛩倭鞒,用容器接水并同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),測(cè)出經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t后容器內(nèi)水的體積V.
③由流量的導(dǎo)出公式算出自來(lái)水龍頭出水速度表達(dá)式為
v=
4V
πd2t
v=
4V
πd2t
.(用d、t、π、V表示)

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科目:初中物理 來(lái)源:2013年初中畢業(yè)升學(xué)考試(河北黃石卷)物理(帶解析) 題型:實(shí)驗(yàn)題

聯(lián)合國(guó)定義每年3月22日為國(guó)際水資源日(world water day),為了配合節(jié)約用水活動(dòng)的開(kāi)展,某學(xué)校課外興趣小組對(duì)我市的供水系統(tǒng)和供水水質(zhì)的物理參數(shù)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)測(cè)量。

(一)測(cè)自來(lái)水的密度
⑴某同學(xué)將天平放在水平臺(tái)面上,橫梁靜止時(shí),通過(guò)調(diào)節(jié)平衡螺母使指針指在分度盤(pán)中央刻度線處,該同學(xué)使用天平時(shí)操作的錯(cuò)誤之處是________________________。
⑵在老師的指導(dǎo)下,該同學(xué)重新正確調(diào)節(jié)至天平平衡,將盛有適量自來(lái)水的杯子放在調(diào)節(jié)好的天平左盤(pán)內(nèi),測(cè)出總質(zhì)量為122.6g,再將杯子中的一部分自來(lái)水倒入量筒中,如圖甲所示,則量筒中自來(lái)水的體積為_(kāi)_________cm3。再將盛有剩余自來(lái)水的杯子放在天平盤(pán)內(nèi),改變砝碼的個(gè)數(shù)和游碼的位置使天平橫梁再次在水平位置平衡,此時(shí)右盤(pán)中砝碼質(zhì)量和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖乙所示,則杯子及杯內(nèi)剩余自來(lái)水的質(zhì)量為_(kāi)_______g。
⑶根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算自來(lái)水的密度為_(kāi)____________kg/m3。
(二)測(cè)量水龍頭打開(kāi)后的出水速度
⑴ 首先老師告訴同學(xué)們流量是表示
單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一橫截面的流體的體積,若水流在粗細(xì)均勻的水平管道內(nèi)向右勻速流動(dòng),設(shè)水流速度為v,管內(nèi)通道的橫截面積為S。如圖丙所示,取一段管道AB,水從B端流到A端所用時(shí)間為t,則AB間水柱的長(zhǎng)度l=    ,根據(jù)流量的定義,Q=_________。(以上兩空要求用S、v、t中的字母表示)。
⑵ 某同學(xué)根據(jù)流量的導(dǎo)出公式設(shè)計(jì)了如下測(cè)量水龍頭出水速度的實(shí)驗(yàn)方案:
①測(cè)出水龍頭出水口的內(nèi)壁直徑d
②打開(kāi)水龍頭使水以適當(dāng)?shù)乃俣葎蛩倭鞒,用容器接水并同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),測(cè)出經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t后容器內(nèi)水的體積V。
③由流量的導(dǎo)出公式算出自來(lái)水龍頭出水速度表達(dá)式為_(kāi)_____。(用d、t、π、V表示)

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科目:初中物理 來(lái)源:2013年初中畢業(yè)升學(xué)考試(河北黃石卷)物理(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

聯(lián)合國(guó)定義每年3月22日為國(guó)際水資源日(world water day),為了配合節(jié)約用水活動(dòng)的開(kāi)展,某學(xué)校課外興趣小組對(duì)我市的供水系統(tǒng)和供水水質(zhì)的物理參數(shù)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)測(cè)量。

(一)測(cè)自來(lái)水的密度

⑴某同學(xué)將天平放在水平臺(tái)面上,橫梁靜止時(shí),通過(guò)調(diào)節(jié)平衡螺母使指針指在分度盤(pán)中央刻度線處,該同學(xué)使用天平時(shí)操作的錯(cuò)誤之處是________________________。

⑵在老師的指導(dǎo)下,該同學(xué)重新正確調(diào)節(jié)至天平平衡,將盛有適量自來(lái)水的杯子放在調(diào)節(jié)好的天平左盤(pán)內(nèi),測(cè)出總質(zhì)量為122.6g,再將杯子中的一部分自來(lái)水倒入量筒中,如圖甲所示,則量筒中自來(lái)水的體積為_(kāi)_________cm3。再將盛有剩余自來(lái)水的杯子放在天平盤(pán)內(nèi),改變砝碼的個(gè)數(shù)和游碼的位置使天平橫梁再次在水平位置平衡,此時(shí)右盤(pán)中砝碼質(zhì)量和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖乙所示,則杯子及杯內(nèi)剩余自來(lái)水的質(zhì)量為_(kāi)_______g。

⑶根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算自來(lái)水的密度為_(kāi)____________kg/m3。

(二)測(cè)量水龍頭打開(kāi)后的出水速度

⑴ 首先老師告訴同學(xué)們流量是表示

單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一橫截面的流體的體積,若水流在粗細(xì)均勻的水平管道內(nèi)向右勻速流動(dòng),設(shè)水流速度為v,管內(nèi)通道的橫截面積為S。如圖丙所示,取一段管道AB,水從B端流到A端所用時(shí)間為t,則AB間水柱的長(zhǎng)度l=    ,根據(jù)流量的定義,Q=_________。(以上兩空要求用S、v、t中的字母表示)。

⑵ 某同學(xué)根據(jù)流量的導(dǎo)出公式設(shè)計(jì)了如下測(cè)量水龍頭出水速度的實(shí)驗(yàn)方案:

①測(cè)出水龍頭出水口的內(nèi)壁直徑d

②打開(kāi)水龍頭使水以適當(dāng)?shù)乃俣葎蛩倭鞒觯萌萜鹘铀⑼瑫r(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),測(cè)出經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t后容器內(nèi)水的體積V。

③由流量的導(dǎo)出公式算出自來(lái)水龍頭出水速度表達(dá)式為_(kāi)_____。(用d、t、π、V表示)

 

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

聯(lián)合國(guó)定義每年3月22日為國(guó)際水資源日(world water day),為了配合節(jié)約用水活動(dòng)的開(kāi)展,某學(xué)校課外興趣小組對(duì)我市的供水系統(tǒng)和供水水質(zhì)的物理參數(shù)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)測(cè)量.

(一)測(cè)自來(lái)水的密度
(1)某同學(xué)將天平放在水平臺(tái)面上,橫梁靜止時(shí),通過(guò)調(diào)節(jié)平衡螺母使指針指在分度盤(pán)中央刻度線處,該同學(xué)使用天平時(shí)操作的錯(cuò)誤之處是______.
(2)在老師的指導(dǎo)下,該同學(xué)重新正確調(diào)節(jié)至天平平衡,將盛有適量自來(lái)水的杯子放在調(diào)節(jié)好的天平左盤(pán)內(nèi),測(cè)出總質(zhì)量為122.6g,再將杯子中的一部分自來(lái)水倒入量筒中,如圖甲所示,則量筒中自來(lái)水的體積為_(kāi)_____cm3.再將盛有剩余自來(lái)水的杯子放在天平盤(pán)內(nèi),改變砝碼的個(gè)數(shù)和游碼的位置使天平橫梁再次在水平位置平衡,此時(shí)右盤(pán)中砝碼質(zhì)量和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖乙所示,則杯子及杯內(nèi)剩余自來(lái)水的質(zhì)量為_(kāi)_____g.
(3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算自來(lái)水的密度為_(kāi)_____kg/m3
(二)測(cè)量水龍頭打開(kāi)后的出水速度
(1)首先老師告訴同學(xué)們流量是表示單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一橫截面的流體的體積,若水流在粗細(xì)均勻的水平管道內(nèi)向右勻速流動(dòng),設(shè)水流速度為v,管內(nèi)通道的橫截面積為S.如圖丙所示,取一段管道AB,水從B端流到A端所用時(shí)間為t,則AB間水柱的長(zhǎng)度l=______,根據(jù)流量的定義,Q=______.(以上兩空要求用S、v、t中的字母表示).
(2)某同學(xué)根據(jù)流量的導(dǎo)出公式設(shè)計(jì)了如下測(cè)量水龍頭出水速度的實(shí)驗(yàn)方案:
①測(cè)出水龍頭出水口的內(nèi)壁直徑d
②打開(kāi)水龍頭使水以適當(dāng)?shù)乃俣葎蛩倭鞒,用容器接水并同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),測(cè)出經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t后容器內(nèi)水的體積V.
③由流量的導(dǎo)出公式算出自來(lái)水龍頭出水速度表達(dá)式為_(kāi)_____.(用d、t、π、V表示)

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科目:初中物理 來(lái)源:山東省中考真題 題型:探究題

某中學(xué)科技創(chuàng)新興趣小組制作出如圖甲所示的水火箭。實(shí)驗(yàn)器材有:飲料瓶、氣筒、自行車(chē)氣門(mén)、鐵絲、橡皮搴、水等。水火箭構(gòu)造如圖乙所示,原理如下:在瓶中裝適量的水,塞好瓶塞后放在發(fā)射架上用氣筒向瓶?jī)?nèi)打氣,瓶?jī)?nèi)上方氣體壓強(qiáng)達(dá)到一定程度,高壓氣體將水和橡皮塞從瓶口壓出,水的反沖作用把瓶推向高空。
(1)水火箭升空原理可利用我們所學(xué)過(guò)的__________知識(shí)來(lái)解釋。從能量轉(zhuǎn)化角度來(lái)看,水火箭的動(dòng)能是由高壓氣體的_______能轉(zhuǎn)化來(lái)的。
(2)實(shí)驗(yàn)后小明提出了問(wèn)題:水火箭上升高度與什么因素有關(guān)呢?
猜想a:瓶塞插入深度不同;猜想b:可能與瓶中水的體積有關(guān);猜想c:可能與瓶子的形狀有關(guān);
你認(rèn)為影響因素除上述三點(diǎn)外可能還與______________有關(guān)。(寫(xiě)出一條)
(3)選用同一可樂(lè)瓶,瓶中水量為300 mL,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),瓶塞插入深度不同,用氣筒充氣次數(shù)就不同(設(shè)每一次充入氣量相同),目測(cè)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。
可驗(yàn)證水火箭上升高度與____________有關(guān)的猜想是正確的。

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