题目内容
5．
阅读短文，回答问题：为了盐城发展的需要，盐城市政府投入巨资，对331省道进行了改造，331省道两旁路灯是一种新型的LED环保节能灯，它具耗电量低、工作电压范围宽、使用寿命长、效率高、亮度高、发热量低、坚固耐用、抗震、耐压等优点．节电高达 70%左右，寿命为普通灯管的5-8倍以上，是取代传统的白炽灯的首选!安装时只需将原有的白炽灯取下换上LED节能灯即可．适用工厂、写字楼、商场、酒楼、学校、家庭、道路照明等．
某同学为了探究LED灯与家用普通白炽灯、普通节能灯的发光效率，他用如图所示的装置进行了实验（其中R0为光敏电阻，其电阻值与光照强度成反比）其实验步骤如下：
①先把“220V 15W”的普通白炽灯接入灯座，通过调整，使灯泡与温度计的玻璃泡距离约为2cm，灯泡与热敏电阻的距离约为30cm．闭合开关S 和S1，通电10min，分别读出温度计和电流表的示数，并填入如表．
②接着分别把规格相同的普通节能灯和LED灯接入灯座，重复上述实验．
| 灯泡类型 | 盒内初温 | 盒内末温 | 电流表示数 |
| 白炽灯 | 20℃ | 78℃ | 6mA |
| 普通节能灯 | 20℃ | 50℃ | 15mA |
| LED灯 | 20℃ | 35℃ | 60mA |
（1）电能转化为内能最多的灯是白炽灯，这是通过观察温度计示数的变化来比较的．
（2）电能转化为光能最多的灯是LED灯，这是通过观察电流表示数的变化来比较的．
（3）LED灯的发光效率较高（填“高”或“低”）．
（4）综合分析表中数据可知，15W的LED灯的发光亮度与150W的白炽灯发光亮度相当．
分析 转换法是中学物理中一种重要的研究方法，可以借助某些物体的特性规律来研究看不到或不易测量的物理量或规律．
电能转化的内能多少不易测量，所以借助物体温度变化的高低；电能转化的光能的多少借助光对光敏电阻的影响而引起电路中电流的变化的来比较．
解答 解：（1）电能通过灯泡上转化为内能时，会使周围的空气温度升高，根据转换法，用温度计测量空气的温度可知电能转化为内能的多少；即通过观察温度计示数的变化可比较电能转化为内能的多少；于是比较盒内温度升高最高的是白炽灯，即电能转化为内能最多的是白炽灯．
（2）电能通过灯泡上转化为光能时，灯光照射到光敏电阻上，因其电阻值与光照强度成反比，当光照强度很强时，使光敏电阻的阻值减小，电路中的电流变大；所以电能转化为光能的多少，通过观察电流表示数的变化就可知；
由表格数据中可知：使用LED灯时的电流表的示数最大，表明电能转化为光能最多的是LED灯．
（3）由上可知：在规格相同条件下，LED灯消耗相同的电能，转化成的光能最多，即LED灯的发光效率最高．
（4）分析表中数据可知：
15W的LED灯的发光亮度能使含有光敏电阻的电路中的电流为60mA；
而15W的白炽灯的发光亮度能使含有光敏电阻的电路中的电流为6mA；
则需要与一个LED灯的发光亮度相当的15W的白炽灯的个数是n=$\frac{60mA}{6mA}$=10；即白炽灯的功率为15W×10=150W．
故答案为：（1）白炽灯；温度计示数的变化；（2）LED灯；电流表示数的变化；（3）高；（4）150W．
点评 本题考查学生对实验探究的分析论证能力，注意利用转换法后，光能和内能变化规律与温度计和电流表的示数变化的对应关系．
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如图所示，B装置是定滑轮（选填“定”或“动”）．若物体A所受重力为100牛，当分别用不同方向的力匀速提起物体A时，拉力F1等于F2（选填“大于”、“等于”或“小于”）．
如图所示，是小鹰同学测量某种液体密度的过程，请你裉据实验数据，求：
如图所示，用滑轮组匀速提起重为1000N的物体，10s内绳子的自由端拉下16m，此过程所做的额外功是800J，若绳重和摩擦不计，求：
10．物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动．这种运动在真空中才能发生，在有空气的空间，当空气阻力很小时可以忽略时，物体的下落可以近似地看作做自由落体运动．为了探究自由落体运动的快慢与哪些因素有关系，小明和同学作了如下猜想：
猜想一：物体自由落体运动的快慢与物体的材料有关；
猜想二：物体自由落体运动的快慢与物体的质量有关；
为了验证猜想，他们分别将三个金属球在1.5m高处自由静止释放，测得金属球落地时间如表：
（1）他们选用金属球而不选用棉花球或纸团进行实验，这样做的目的是：C．
A．便于实验操作
B．便于实验观察
C．相对空气阻力较小，使运动更接近自由落体运动，实验更具科学性
（2）根据表中的数据，宇航员在月球上将小铁片和羽毛在同一地点、同一高度同时释放，它们将A．
A．同时落地B．铁片先落地，羽毛后落地 C．羽毛先落地，提片后落地．
猜想一：物体自由落体运动的快慢与物体的材料有关；
猜想二：物体自由落体运动的快慢与物体的质量有关；
为了验证猜想，他们分别将三个金属球在1.5m高处自由静止释放，测得金属球落地时间如表：
| 实验序号 | 材 料 | 质量m/kg | 下落时间t/s |
| 1 | 铁球 | 0.2 | 0.54 |
| 2 | 铁球 | 0.4 | 0.54 |
| 3 | 铅球 | 0.4 | 0.54 |
A．便于实验操作
B．便于实验观察
C．相对空气阻力较小，使运动更接近自由落体运动，实验更具科学性
（2）根据表中的数据，宇航员在月球上将小铁片和羽毛在同一地点、同一高度同时释放，它们将A．
A．同时落地B．铁片先落地，羽毛后落地 C．羽毛先落地，提片后落地．
17．如图所示，体积相等的A、B两实心球静止在水中，则（ ）
| A． | 两球受到的浮力相等 | |
| B． | 两球受到的浮力不等，A球受到的浮力小 | |
| C． | B球的重力小于A球重力 | |
| D． | 两球的密度不等，B球的密度小 |
15．
如图所示，是“研究动能大小与哪些因素有关”的实验装置．
（1）小文在准备实验器材的时候，有两块相同长度的光滑长木板A和粗糙长木板B，为了使实验顺利进行，小明应选择长木板B（选填“A”或“B”）
（2）实验中通过观察木块滑行的距离的大小，来判断小球动能的大小．
（3）实验中为了研究动能大小与质量的关系．需要控制小球撞击时的速度不变，具体的控制方法是让小球从斜面的同一高度由静止滚下．
（4）质量和速度谁对动能的影响较大呢？小文所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示．
表一（钢球撞击时速度为v=8cm/s）
表二（钢球质量为m：100g）
分析这两组数据可以得出：速度对物体的动能影响较大，依据是质量增加一倍，动能增加为原来的两倍．速度增加一倍，动能增加为原来的四倍或质量和速度增加相同的倍数，速度对动能大小的变化影响较大．
如图所示，是“研究动能大小与哪些因素有关”的实验装置．（1）小文在准备实验器材的时候，有两块相同长度的光滑长木板A和粗糙长木板B，为了使实验顺利进行，小明应选择长木板B（选填“A”或“B”）
（2）实验中通过观察木块滑行的距离的大小，来判断小球动能的大小．
（3）实验中为了研究动能大小与质量的关系．需要控制小球撞击时的速度不变，具体的控制方法是让小球从斜面的同一高度由静止滚下．
（4）质量和速度谁对动能的影响较大呢？小文所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示．
表一（钢球撞击时速度为v=8cm/s）
| 序号 | 钢球质量m/g | 木块滑行距离s/cm |
| 1 | 100 | 10 |
| 2 | 200 | 20 |
| 3 | 300 | 30 |
| 序号 | 钢球撞击速度v/cm．s-1 | 木块滑行距离s/cm |
| 1 | 8 | 10 |
| 2 | 16 | 40 |
| 3 | 24 | 90 |