題目列表(包括答案和解析)
實驗次數 | 所用燈泡 | 電流表讀數 | 燈泡亮度 |
1 | 燈泡1 | 0.1A | 很暗 |
2 | 燈泡2 | 0.2A | 較暗 |
3 | 燈泡3 | 0.3A | 較亮 |
4 | 燈泡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“探究燈泡的電功率跟哪些因素有關”時,同學們提出了如下猜想:
甲:電功率跟電流有關,電流越高,電功率越大。
乙:電功率跟電壓有關,電壓越大,電功率越大。
(1)小明同學就猜想甲進行了如下探究:
A.按照如圖所示連好電路;
B.更換不同規格的燈泡,移動滑動變阻器R的滑片,分別記下電流表的讀數和燈泡的亮度。實驗結果如下:
實驗次數 | 所用燈泡 | 電流表讀數 | 燈泡亮度 |
1 | 燈泡1 | 0.1A | 很暗 |
2 | 燈泡2 | 0.2A | 較暗 |
3 | 燈泡3 | 0.3A | 較亮 |
4 | 燈泡4 | 0.4 | 很亮 |
C.小明由此得出:電功率跟電流有關,電流越高,電功率越大。
請你對小明的實驗過程進行評估,他的實驗有什么不合理之處?應如何改進?
不合理之處:____________________________________________________________。
改進方法:______________________________________________________________。
(2)現有如下器材:不同規格的燈泡2個、電源1個、開關1個、電壓表2只、導線若干,請你設計一個實驗電路來驗證猜想乙,并把電路圖畫在右側的方框內。
(3)探究出電功率跟電壓和電流的關系后,愛動腦筋的小明猜想 :“電功率跟電阻之間也可能有一定的關系。”于是,他向老師借了一些定值電阻和其它相關器材進行實驗,其實驗數據如表一、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 |
根據表一中的數據可以得出電功率跟電阻阻值之間的關系是:
。
根據表二中的數據可以得出電功率跟電阻阻值之間的關系是:
。
測量次數 | A處的電流 | B處的電流 | C處的電流 |
1 | 0.22 | 0.12 | 0.10 |
2 | 0.48 0.48 |
0.22 | 0.26 |
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發光二極管的導電特性
如圖1(a)是一種重要的電子元件:晶體二極管,在電路中符號如圖1(b).它是由半導體材料制成的,有兩根引線,一根為正極,另一根為負極.有一種常見的二極管在導電時能發光,這種二極管叫做發光二極管,如圖1(c)所示,其電路符號如圖1(d).二極管的導電性能很特殊,它只允許電流從它的正極流向負極,不允許從負極流向正極.這很像自行車氣流從打氣筒流向車胎.
下面通過簡單的實驗說明二極管的這一特殊導電性.方法是:將二極管與一個小燈泡、一個開關串聯接在干電池兩端,為了防止二極管被燒壞,在電路中串聯一只滑動變阻器,在閉合開關前,將滑片置于阻值最大處.實驗發現:①當電源反接時(如圖2),無論怎么移動滑片,電流表都無示數;②當電源正接時(如圖3),剛閉合開關,觀察發現電流表無示數,二極管也不發光.移動滑片,發現電流表才逐漸有了示數,二極管也開始發光.
電源正接時二極管導電性能是不是與它兩端的電壓大小有關呢?將電壓表接在c、d兩根引線之間,移動滑片的位置,分別記錄電壓表和電流表的示數,如下表所示.
電壓/V | 1.4 | 1.5 | 1.7 | 1.9 | 2.0 | 2.1 | 2.2 | 2.3 | 2.4 | 2.5 |
電流/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現象,可知晶體二極管具有 (填“單”或“雙”)向導電的特性;
(2)根據文中實驗數據,用描點法在下圖坐標紙上作出這個二極管的U-I圖線;
(3)實驗發現當二極管兩端的正向電壓達到1.9V后正常工作,則從U-I圖線可以看出這種二極管正常工作后的電阻與正常工作前相比 (變大/變小/不變);
(4)若電源電壓為6V,當電流表示數為12.0mA時,滑動變阻器接入電路的阻值為 Ω.
(5)使用發出兩種色光的二極管,分別指示電動機正反兩個轉動方向,可以幫助操作人員及時發覺電動機轉動方向是否符合需要.設計思路如下:a.接通開關,二極管甲導通,發紅光,電動機正轉.b.調換電池組正、負極,接通開關,二極管乙導通,發綠光,電動機反轉.根據上面設計思路,請你將二極管甲填入右上圖虛線框內.
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