题目内容
【题目】如图所示,电源电压12V保持不变,小灯泡L的规格为”6V 3W”,滑动变阻器的最大阻值为12Ω,电流表的量程为0~3A.当开关S1、S2都断开时,小灯泡L恰能正常发光,R1的阻值为 Ω,当开关S1、S2都闭合时,要保证电路各元件安全,整个电路电功率的变化范围是 W.
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【答案】12;24W~36
【解析】
试题分析:当S1、S2都断开时,R1与L串联,灯正常发光时的电压UL=6V,功率PL=3W,因串联电路中各处的电流相等,所以,由P=UI可得,电路中的电流:I=IL=
=
=0.5A,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R1两端的电压:U1=U﹣UL=12V﹣6V=6V,由I=
可得,R1的阻值:R1=
=
=12Ω;当S1、S2均闭合时,L短路,R1、R2并联,电流表测量的是干路中的电流,因电流表的量程为0~3A,所以,电路中的最大电流为3A,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,整个电路的最大电功率:P大=UI大=12V×3A=36W;当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路的总电阻最大,电路的总功率最小,因并联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的总电阻:R=
=
=6Ω,电路消耗的最小总功率:P小=
=
=24W,所以,整个电路电功率的变化范围是24W~36W。
【题目】阅读短文,回答问题.
太阳能路灯
城市大力发展绿色能源,图甲是城市道路两边的太阳能路灯,它由太阳能电池板、控制器、24 V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成.它的结构示意图如图乙所示,工作时能量流程图如图丙所示.
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LED发光二极管是一种半导体器件,它具有工作电压低(2~4 V)、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点.它与普通的白炽灯发光原理不同,可以把电直接转化为光.实验测得LED发光二极管两端加不同电压时的电流,数据如下表:
电压/V | 1 | 1.5 | 2.0 | 2.3 | 2.5 | 2.8 | 3.0 | 3.3 | 3.5 | 3.6 | 3.7 |
电流/mA | 0 | 0 | 0 | 5 | 10 | 60 | 160 | 380 | 690 | 900 | 1 250 |
(1)为使LED发光二极管正常工作,应将几个LED发光二极管_______(填“串联”或“并联”)才能安全使用.
(2)如图乙所示,晚上LED发光二极管点亮时控制开关S与____(填“a”或“b”)触点接触.
(3)这种LED发光二极管的电压从2.5 V变化到3.6 V时,LED的电功率增加了_____W.