题目内容
【题目】应急照明灯是在正常照明电源发生故障时,能持续照明而不间断工作的一类灯具,如图15所示.当照明电路突然停电时,应急照明灯通过自动控制电路及相关部件自动把灯泡跟蓄电池接通,从而实现自动应急照明.下表为某型号应急照明灯的主要技术数据:
应急照明光源 蓄电池
种类 | 数量 | 灯泡额定电压 | 应急照明功率 | 类别 | 额定电压 | 容量 |
灯泡 | 2只 | 2.4V | 0.96W×2 | Ni﹣Cd | 2.4V | 1.8Ah |
求:
(1)根据上述技术数据,判断两灯的连接方式,并简要说明理由.
(2)单只灯泡正常发光时的电流.
(3)单只灯泡正常发光时的电阻.
(4)根据蓄电池的“额定电压”和“容量”(容量“1.8Ah”指的是如果放电电流为1.8A,那供电时间约1小时),估算这种蓄电池最多可储存的电能.
(5)蓄电池充满电后,可以实现的最长连续应急照明的时间.
【答案】(1)两灯并联在电路中,因为灯泡额定电压等于电源电压;
(2)单只灯泡正常发光时的电流为0.4A;
(3)单只灯泡正常发光的电阻为6Ω;
(4)蓄电池储存的电能为15552J;
(5)蓄电池充满电后,可以实现的最长连续应急照明时间为2.25h.
【解析】试题分析:(1)用电器正常工作时,两端电压为额定电压,根据电源电压和灯泡数量、额定电压确定灯泡连接关系;
(2)已知灯泡额定电压和额定功率,利用公式I=得到正常发光电流;
(3)已知灯泡额定电压和额定功率,利用公式R=得到灯泡正常发光的电阻;
(4)已知蓄电池额定电压和容量,利用公式W=UIt得到蓄电池储存的电能;
(5)已知蓄电池储存的电能和灯泡总功率,可以公式t=得到连续照明时间.
已知:P1=P2=0.96W U额=2.4V U=2.4V I0=1.8A t0=1h=3600s
求:(2)I=?(3)R=?(4)W=?(5)t=?
解:
(1)由应急灯的电源电压和灯泡额定电压、数量比较知:灯泡额定电压等于电源电压,所以灯泡并联在电路中;
(2)∵P=UI,
∴单只灯泡正常发光时的电流为I===0.4A;
(3)∵P=,
∴单只灯泡正常发光时的电阻为R===6Ω;
(4)蓄电池储存的电能为W=UI0t0=2.4V×1.8A×3600s=15552J;
(5)∵P=,
∴蓄电池充满电后,可以实现的最长连续应急照明的时间为t====8100s=2.25h.
答:
(1)两灯并联在电路中,因为灯泡额定电压等于电源电压;
(2)单只灯泡正常发光时的电流为0.4A;
(3)单只灯泡正常发光的电阻为6Ω;
(4)蓄电池储存的电能为15552J;
(5)蓄电池充满电后,可以实现的最长连续应急照明时间为2.25h.
【题目】在课外活动中,老师给出了下列器材:电源(电压为6V)、一个定值电阻(9Ω)、一个滑动变阻器(最大阻值是30Ω)、电压表、电流表、开关、和导线若干.活动中小明同学设计的电路如图甲所示,在正确的连线和调节滑片,小明测出的数据如下表一所示.
表一
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
电压表示数(V) | 4.5 | 4.0 | 3.5 | 3.0 | 2.5 | 2.0 | 1.5 | 1.0 |
电流表示数(A) | 0.17 | 0.22 | 0.28 | 0.34 | 0.39 | 0.44 | 0.50 | 0.56 |
功率(W) | 0.77 | 0.88 | 0.98 | 1.02 | 0.98 | 0.88 | 0.75 | 0.56 |
(1)现在请你用笔画线代替导线将图乙中的器材按照图甲所示的电路进行正确的连接(已经连接的导线不能改动).
(2)数据记录表格一中的“功率”是那个器材的功率?答: .“功率”的变化情况是 .
(3)小明通过分析数据提出了一个猜想:“在电源电压不变的情况下,图中的定值电阻和滑动变阻器的阻值相等时,滑动变阻器的功率最大”.为了验证猜想是否正确,小明用一个阻值为10Ω的电阻把原电路中的定值电阻换下,进行了一次验证,数据记录如下表二,
表二:
实验次数 | 1 | 3 | 4 | |
电压表示数(V) | 4.5 | 4.0 | 3.5 | 3.0 |
电流表示数(A) | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 |
变阻器电阻(Ω) | 30.0 | 20.0 | 14.0 | 10.0 |
变阻器功率(W) | 0.68 | 0.80 | 0.86 | 0.90 |
你认为小明这次验证实验能否验证其猜想?答: (选填“能”或“不能”);理由是: .
(4)现实验室有三个定值电阻,阻值分别是20Ω,30Ω,40Ω.为了继续验证小明的猜想,应选择的电阻是 Ω,理由是: .