题目内容
【题目】某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率.电路中电源电压保持4.5V不变,灯泡上标有“3V,1W”字样.闭合开关,将滑片P滑到某一位置时,电压表的指针指示的位置如图乙所示.下列说法错误的是( )
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A. 灯泡的额定功率为1W
B. 灯泡正常发光时的电阻为9Ω
C. 灯泡的实际功率为0.64W
D. 此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比为8:7
【答案】C
【解析】试题分析:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;
(1)由灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率,确定电压表的量程并读出电压表的示数,根据I=
求出额定电流,根据欧姆定律求出其电阻;
(2)根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,先假设灯泡的电阻不变,根据P=
求出此时灯泡的实际功率,再根据灯泡的电阻与温度有关,判断此时灯泡实际功率的大小;
(3)根据根据串联电路电阻的分压特点求出此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比.
解:(1)由铭牌可知,灯泡的额定功率为1W,
额定电压为3V,所以电压表的量程为0~3V,故此时电压表的示数为2.1V;
灯泡的额定电流I额=
=
=
A,
灯泡的电阻RL=
=
=9Ω;
(2)此时灯泡两端的电压UL="U" U滑="4.5V" 2.1V=2.4V,
若灯泡的电阻不变时,此时灯泡的实际功率P实=
=
=0.64W,
因灯泡的电阻一般会随温度的升高而变大,且此时灯泡分得的电压小于额定电压,
所以此时灯泡的电阻会变小,实际功率应大于0.64W;
(3)因串联电路电阻分得的电压与电阻成正比,
所以,
=
=
=
.
故选C.
【题目】利用风能和太阳能发电是开发新能源常用的两种方式.某种路灯装置如图甲所示,其电路原理图如图乙所示.S2为光控开关,当路面亮度足够时,触片与触点a接触,发电装置给蓄电池充电;当路面亮度不足时,触片与触点b接触,路灯亮.S1是时控开关,L1、L2均为LED节能灯,L1为“24V 48W”,平均每天正常工作5h,L2为“24V 24W”,平均每天正常工作10h.D1、D2均为二极管,它们有单向导电性.风力发电机发电功率随风速变化如下表所示;太阳能电池板的面积为1.5m2 , 每平方米平均收集的功率为1kW,太阳能电池板光电转化效率为40%.问:
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平均风速(m/s) | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
发电功率(W) | 100 | 200 | 300 | 400 | 480 |
(1)路灯正常工作时电路中的最大电流是多少?
(2)若路灯安装处某天平均风速为3m/s的时间有4h,平均风速为5m/s的时间有1h,其余时间无风,则风力发电机该天发出的电能是多少?
(3)光照8h获得的电能可供路灯正常工作多少时间?