在物理课外探究学习活动中.小缘拆开了自己的新买的LED节能手电筒(图1).发现蜂窝状灯头里并联着3粒相同规格的LED灯泡.再与限流R串联后接在电压恒为4V蓄电池上．于是她画出该手电筒的电路图.如图2所示．(1)小缘先闭合开关S让手电筒发光.用电流表和电压分别测出限流电阻R两端电压为0.5V.通过电流为50mA．求:①电阻R的阻值．②如果让手电筒发光1h.整个电路� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

18．在物理课外探究学习活动中，小缘拆开了自己的新买的LED节能手电筒（图1），发现蜂窝状灯头里并联着3粒相同规格的LED灯泡，再与限流R串联后接在电压恒为4V蓄电池上．于是她画出该手电筒的电路图，如图2所示．

（1）小缘先闭合开关S让手电筒发光，用电流表和电压分别测出限流电阻R两端电压为0.5V，通过电流为50mA．求：
①电阻R的阻值．
②如果让手电筒发光1h，整个电路共消耗电能．
（2）她又拆下其中一粒LED灯泡，用精密电表测量出一组电流、电压值，并描绘出LED灯泡的电流随电压变化如图3所示．然后将LED灯泡与滑动变阻器串联接到5V电源上，用电压表与滑动变阻器并联，如图4所示，求：
①当电压表示数为3V时，LED灯泡的电功率为多大？
②已知LED灯泡允许通过的最大电流为30mA，为了灯泡的安全，求滑动变阻器允许接入的最小阻值．

分析（1）知道限流电阻R两端电压和通过的电流，利用欧姆定律求R大小；利用W=UIt求1h整个电路共消耗电能；
（2）①知道电压表示数（滑动变阻器两端的电压）、电源电压，可求LED两端的电压；由图3可知此时通过灯的电流，利用P=UI求LED灯泡的电功率；
②由图象可知若LED灯泡允许通过的最大电流30mA时灯泡两端允许接的最大电压为3.5V，然后根据欧姆定律和串联电路的特点即可求出滑动变阻器允许接入电路的最小电阻．

解答解：（1）由欧姆定律可得限流电阻的阻值为：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{0.5V}{50×1{0}^{-3}A}$=10Ω；
1h整个电路共消耗电能：
W=UIt=4V×50×10^-3A×3600s=720J；
（2）①在图4中，LED灯泡与滑动变阻器串联接到5V电源上，电压表测滑动变阻器的电压，
当电压表示数为3V时，LED两端的电压：
U_L=U-U_P=5V-3V=2V，
由图3可知通过灯的电流：I=5mA=0.005A，
LED灯泡的电功率：
P_L=U_LI=2×0.005A=0.01W；
②由题知，I_最大=30mA=0.03A，
由图象可知，此时灯泡两端允许接的最大电压为3.5V，又电源电压为5V，
所以串联的滑动变阻器两端的电压U_最小=U-U_L最小=5V-3.5V=1.5V，
由欧姆定律可知滑动变阻器连入最小电阻：
R_最小=$\frac{{U}_{最小}}{{I}_{最大}}$=$\frac{1.5V}{0.03A}$=50Ω．
答：（1）①电阻R的阻值为10Ω；
②如果让手电筒发光1h，整个电路共消耗电能为720J；
（2）①当电压表示数为3V时，LED灯泡的电功率为0.01W；
②已知LED灯泡允许通过的最大电流为30mA，为了灯泡的安全，滑动变阻器允许接入的最小阻值为50Ω．

点评现在一些手电筒的灯泡也被LED灯所取代．LED灯是怎样发光的？使用LED灯有什么优点？LED灯的电阻是否变化？等等问题，通过本题都能对LED灯有所了解，达到了应用所学物理知识解答实际问题的目的．

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9．我们通常说的男高音的“高”是指声音的（　　）

6．

如甲图所示的电路中，电源电压不变，R₁为定值电阻，闭合开关S，将滑动变阻器R₂的滑片P从a向b移动的过程中，电压表和电流表的示数变化情况如乙图所示，则（　　）

	A．	电源电压为4V
	B．	R₁的阻值为10Ω
	C．	R₁的最大功率为1.6W
	D．	当滑动变阻器的滑片P在中点时，两电表的示数对应与乙图中的B点

13．

如图所示，装有水的容器放在水平地面上，现有一体积为60cm³的物块A，在绳子拉力的作用下，从水面上方开始缓慢下降，直至其完全没入水中．已知容器和水的总质量为2.4kg，容器与地面的接触面积为100cm²，物块A所受重力4.74N．不计水的摩擦力，g=10N/kg，则下列说法正确的是（　　）

	A．	物块A在逐渐浸入水的过程中，容器对地面的压力不变
	B．	物块A的密度为7.9×10³g/cm³
	C．	当物块A全部浸入水中时，所受浮力大小为6N
	D．	当物块A全部浸人水中时，容器对地面的压强为2460Pa．

3．“鹰击长空，鱼翔浅底，万类霜天竞自由！”鹰一直被誉为空中的霸主．鹰的生存涉及到许多物理知识，如身体流线型减小阻力；翅膀展开时上表面突起，上方空气流速大、压强小，下方空气流速小、压强大，从而获得向上的升力．

10．

如图所示的电路中，电源电压保持不变，当S₁、S₂、S₃都闭合，滑动变阻器的滑片移到a端时，R₁的功率为P₁，电流表A₁和A₂的示数之比为3：4，若再断开S₂，则电流表A₁和A₂的示数之比为1：2，当S₁和S₃断开，S₂闭合，滑动变阻器的滑片移到b端时，电压表的示数为为3V，R₁的功率为P₁′，已知R₁=60Ω，P₁：P₁′=16：1，下列判断错误的是（　　）

	A．	电源电压为9V		B．	R₂的阻值为30Ω
	C．	R₂和R₃的阻值相等		D．	R₃的最大阻值为120Ω

7．

在“探究海波熔化和凝固规律”的实验中，绘制了如图所示的温度随时间变化的关系图象．
（1）图中，海波的凝固过程是EF段（用图中字母表示），此过程中海波放热（选填“吸”或“放”）
（2）图中，海波在D点是液态，在G点是固态（均选填“固”或“液”）
（3）为了探究不同晶体熔化时吸收的热量是否相同，在相同的烧杯中分别装上80g的冰和萘，用相同（选填“相同”或“不同”）的酒精灯加热，测出它们熔化过程所用的时间分别为9min和4min，由此可知，质量相同的不同晶体熔化时吸收的热量是不同（选填“相同”或“不同”）的．

8．各种形式的能之间可以在一定的条件下相互转化，请按表中示例完成下列表格．

能量转化	实　　　　　例
化学能转化为电能	干电池对外供电
（1）电能转化为内能	用电熨斗熨衣服
内能转化为机械能	（2）热机中的做功冲程

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