题目内容
【题目】王涛同学发现,在用电高峰期同一个灯泡的亮度是不同的。为此,他设计以下实验探究“小灯泡的亮度与什么因素有关”。其中电源电压恒为6V,小灯泡上标有“3.8V”字样。
按要求完成以下问题:
(1)用笔画线代替导线,将甲图中实物电路连接完整(要求:滑片向左移动时,电流表示数变大)。并在虚线框内画出实验电路图。
(_____)
(2)进行实验时,观察到电流表指针偏转情况如乙图所示,说明______,将电流表正确接入电路后,再次闭合开关,发现小灯泡亮了,而电流表无示数,电压表有示数,则可能的故障是__________。
(3)排除故障后继续实验,王涛进行了4次测量,并将有关数据及现象记录在如下表格中。在第1次实验中小灯泡不亮的原因是:_____________________ 。
物理量 次数 | 电压U/V | 电流I/A | 实际电功率P/W | 小灯泡亮度 |
1 | 1.2 | 0.15 | 0.18 | 不亮 |
2 | 2.2 | 0.22 | 0.48 | 较暗 |
3 | 3.8 | 0.30 | 正常 | |
4 | 4.5 | 0.34 | 1.53 | 很亮 |
(4)灯泡正常工作时电流表示数如丙图所示,则小灯泡的额定功率为_____W。
(5)分析实验数据及现象可以得出用电高分期灯泡变暗的原因是:_____________。
(6)请用以上结论L1“36V 40W”和L2“220V 40W”的两个灯泡正常发光时,哪个灯泡更亮,为什么?__________________。
(7) 实验结束后,小组的王亮同学想利用原有的实验器材验证“电流与电压成正比的关系”,下图丁是王亮根据实验数据画出的电流与电压的关系图像,发现电流与电压不成正比,其原因是:_______ 。
【答案】 正负接线柱接反了 电流表短路 电阻太大,电路中电流太小 1.14 用电高峰期电路中电流变大,电源电压不变,根据串联电路的分压特点,导线分担电压变大,灯泡两端分担的电压变小,所以灯泡变暗。 两个灯泡正常发光时,实际功率等于额定功率,其功率都是40W,所以两个灯泡一样亮。 因为小灯泡的电阻受温度的影响。
【解析】
(1)根据要求连接实物图,画出对应的电路图;(2)直到电流表的使用。(3)
根据数据计算小灯泡的额定功率。(4)小灯泡的亮度与实际功率有关。(5)灯泡电阻受温度的影响。
(1)滑动变阻器应串联在电路中,电压表并联在小灯泡两端,如图所示:
电路图如图:
(2)由乙图可知,电流表指针向左偏转,说明电流表的正负接线柱接反了。将电流表正确接入电路后,再次闭合开关,发现小灯泡亮了,说明有电流通过小灯泡,而电流表无示数,则电流表短路,电压表有示数,测小灯泡两端的电压。 所以故障是电流表短路。
(3)第一次实验,电路中有电流,灯不亮,可能是电路中的电流太小,不足以使小灯泡发光;
(4)由第三组实验数据可得,小灯泡的额定电压为3.8V,正常工作电流为0.3A。所以小灯泡的额定功率为P额=U额I=3.8V0.3A=1.14W。
(5)用电高峰期电路中电流变大,电源电压不变,根据串联电路的分压特点,导线分担电压变大,灯泡两端分担的电压变小,所以灯泡变暗。
(6)L1“36V 40W”和L2“220V 40W”的两个灯泡正常发光时,实际功率等于额定功率,其功率都是40W,所以两个灯泡一样亮。
(7)由丁图知,电流与电压不成正比,是因为实验中用的是小灯泡,因为小灯泡的电阻受温度的影响。
【题目】某电热淋浴器铭牌中的主要参数如表所示,在正常工作时,将满一桶水从20℃加热到70℃需要50min[c水=4.2×l03J/(kg℃)1L=1dm3].求:
额定电压 | 220V |
额定功率 | 3000W |
额定频率 | 50Hz |
额定容积 | 36L |
(1)水吸收的热量是多少?
(2)我们把水吸收的热量与消耗的电能之比叫热效率,求该淋浴器的热效率是多少?