题目内容
【题目】用发光二极管制成的LED灯具有发光效率高、使用寿命长等优点,如图甲所示是一个定值电阻R和一个LED灯的电流与其两端电压关系的图像,请你综合应用所学知识解答下列问题:
(1)R的阻值是多少Ω?
(2)如图乙所示,将LED灯与R串联在电路中,若R中的电流为0.01A,则LED灯的功率为多少W?
(3)如图乙所示,将LED灯与R串联在电路中,若R中的电流为0.01A,则定值电阻R在10s内产生的热量是多少J?
【答案】(1)50Ω;(2)0.02W;(3)0.05J
【解析】
(1)由图像可知,当电阻R两端电压为0.5V时,通过电阻R的电流为0.01A, 由欧姆定律可得,定值电阻的阻值为
(2)由串联电路的电流特点可知,当通过R的电流为0.01A时,通过LED灯的电流为
ILED=IR=0.01A
由图像可知,此时LED灯两端电压ULED=2V, 所以LED灯的功率为
(3)由题可知,R中的电流为0.01A,则定值电阻R在10s内产生的热量为
答:(1)R的阻值是50Ω;
(2)LED灯的功率为0.02W;
(3)定值电阻R在10s内产生的热量是0.05J。
【题目】在探究“电流产生的热量与哪些因素有关”实验中:
(1)为了探究电热器产生的热量与电流的关系,小明设计了甲图装置,在烧瓶内安装一根电阻丝,并插入一支温度计,通过比较烧瓶内液体的温度变化,来判断相同时间内不同电流产生的热量多少,这种研究方法叫_________。若他想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显,应选用______(选填“煤油”或“水”),理由是_________________;
(2)小明先测量烧瓶内液体的温度后,闭合开关,通电30s后得到温度的升高量填入表中;然后改变电流大小,重复上述操作,获得第三组数据(见表)。
实验次数 | 电流/A | 通电时间/s | 电阻/Ω | 温度升高量/℃ |
1 | 0.3 | 30 | 10 | 1.5 |
2 | 0.6 | 30 | 10 | 6.0 |
3 | 0.9 | 30 | 10 | 13.5 |
由此得出:同一导体,在通电时间相等时,电流越大,其产生的热量___________;
(3)若要探究电热器产生热量与电阻的关系,应保持电流和通电时间相等,同时选择乙图中______(选填“A”或“B”)烧瓶与甲图中的烧瓶___________(选填“串联”或“并联”)。
【题目】学习燃料的热值之后,自己设计一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。
(1)实验装置如图甲、乙所示,你认为图中横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序是_____(“由下而上”或“由上而下”);
(2)为保证实验结论的可靠,以及方便比较,小王同学在实验中应让酒精和碎纸片的质量、两烧杯中水的质量以及两个烧杯都应保持_____;
(3)通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏_____(选填“大”或“小”),你认为出现这样情况的主要原因是:_____。
(4)实验数据记录如表:
燃料 | 加热前水温/℃ | 燃料燃尽时水温/℃ | 燃料的热值/(Jkg-1) |
酒精 | 15 | 35 | 2.4×107 |
碎纸片 | 15 | 25 | ? |
根据表中数据,计算出碎纸片的热值是_____Jkg-1。