题目内容

【题目】小明同学做“测定小灯泡的额定电功率”的实验,电源电压6V,所用滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样,在待测小灯的额定电压为“2.2V”、“3.8V”中的一个。

(1)图甲是他所用的实验电路,其中有一根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。要求:变阻器的滑片在最左端时,它接入电路中的电阻最大。

_____

(2)正确连接这条导线后,闭合开关后,发现小灯发光较暗,电流表、电压表示数如图乙所示。则通过小灯泡的电流为_____A.根据电压表示数以及小灯泡亮度,可以判断小灯泡的额定电压为_____V。

(3)继续实验,小明发现电压表0﹣15V量程损坏,0﹣3V量程完好,在不更换电压表的条件下,小明同学想了一个巧妙的办法,对所连接的电路进行了调整后闭合开关,调节变阻器的滑片位置,当电压表的示数为_____V时,小灯泡正常发光,此时变阻器滑片的位置恰好在中点上,小灯泡的额定功率为_____W。

【答案】 0.14 3.8 2.2 0.836

【解析】

(1)要使变阻器的滑片在最左端时,它接入电路中的电阻最大,应连接滑动变阻器的右下接线柱到电流表的负接线柱,如图:

(2)正确连接这条导线后,闭合开关,发现小灯泡发光较暗,电流表、电压表示数如图乙所示。电流表使用小量程,分度值为0.02A,读数即通过小灯泡的电流为0.14A;

根据电压表示数,如图电压表使用小量程,分度值为0.1V,电压为2.2V,如果是2.2V的灯泡的话,应该较亮,而此时灯泡较暗,说明此小灯泡的额定电压为3.8 V。

(3)继续实验,小明发现电压表0~15V量程损坏,0~3V量程完好,在不更换电压表的条件下,小明同学想了一个巧妙的办法,即将电压表与滑动变阻器并联,调节变阻器的滑片位置,根据串联电路的分压特点,当电压表的示数为2.2V时,小灯泡两端的电压为;

小灯泡正常发光,此时滑动变阻器滑片的位置恰好在中点上,则接入电路的电阻为:,则电路中的电流为:

小灯泡的额定功率为

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人体永动机——靠体温发电能亮的手电筒

备用手电筒一般都是放在家里某个角落里,停电了找东西时才用到,但放置时间久了又没有充电的话,使用起来会发现没电了,那是很气人的。但是,今天介绍的这款手电筒就可以避免这种尴尬,它是一款既不需要电池,也不需要太阳能,更不利用风力,而是靠人体体温发电的手电筒-----Lumen手电筒。它外形并没有什么特别,就像一张电话卡,如左图所示,其内置一颗温差电池,只要外部环境温度低于体温,将手指放在上面就能利用温差来为小电筒供电,如右图所示。这就是体温发电。体温发电是通过半导体,利用温差来获取电能。温差发电的基本原理是“泽贝克”效应,即两种不同的金属连接起来构成一个闭合回路时,如果两个连接点的温度不一样,就能产生微小的电压,且温差越大,产生的电压越大。

Lumen就是利用了这一原理,其上配备一个热电发电机( TEG )的陶瓷部件,它的上部可以感受你手指的温度,下部感受环境温度,再通过两者的温度差进行发电,进而让手电筒工作。

如果环境温度为 28 摄氏度,Lumen 就相当于在 3V 电压下产生 15 mA 的电流,过多的电能将被储存在内置的电容器里。

Lumen手电筒比起传统手电筒来说,照明功率偏小,但光通量更大,更方便在照明不良情况下找寻物体,安全导航以及在黑暗中阅读。

请根据上述材料,回答下列问题:

(1)体温发电的根本原理是人体和周围环境间存在_____________________

(2)除了文中所讲利用体温发电比用电池供电的优点外,你觉得还有哪些?说一点即可

(3)实际使用中利用体温发电能获得大范围的电压值吗?为什么?

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