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20.小明發(fā)現(xiàn)手機(jī)有“光線自動感應(yīng)”的功能,即手機(jī)屏幕能自動根據(jù)外界光照強(qiáng)度來調(diào)節(jié)亮度,于是他找來一光敏電阻,并從說明書上看到如圖甲所示的圖象,其中橫軸E代表光照強(qiáng)度,單位是cd,設(shè)計(jì)如圖乙所示的電路來模擬“光線自動感應(yīng)”,已知電源電壓是9V,電流表量程0-0.6A,燈泡L“6V 3W”且忽略溫度變化對燈絲電阻的影響.
(1)當(dāng)光照強(qiáng)度增加時,小燈泡會變亮(選填“變亮”或“變暗”)
(2)為了保證各元件的安全,則光照強(qiáng)度最大是多大?此時電路1min內(nèi)消耗的電能是多少?
(3)當(dāng)光照強(qiáng)度分別為1cd和2cd時,小燈泡的功率之比是多少?

分析 (1)分析圖甲可知,當(dāng)光照強(qiáng)度變大時,光敏電阻變小,根據(jù)歐姆定律得出電路中的電流變大,進(jìn)而得出燈的亮度變化;
(2)知道燈的額定功率、額定電壓,利用P=U2R求燈絲電阻,利用P=UI求燈正常工作電流,結(jié)合電流表量程確定最大電流,根據(jù)歐姆定律求出此時總電阻,可求此時光敏電阻阻值,根據(jù)圖甲可知光照度的大小,即光照強(qiáng)度最大值;利用W=UIt求電路1min內(nèi)消耗的電能;
(3)由圖甲可知光照度為1cd時,R光1=18Ω,根據(jù)歐姆定律求電路中電流,利用P=I2R求燈的實(shí)際功率;同理求出當(dāng)光照度為2cd時燈的實(shí)際功率,進(jìn)而求出小燈泡的功率之比.

解答 解:
(1)由圖甲可知,當(dāng)光照強(qiáng)度變大時,光敏電阻變小,使得電路中的電流變大,燈變亮;
(2)由P=U2R得燈絲電阻:
RL=UL2PL=6V23W=12Ω,
正常工作電流:
IL=PLUL=3W6V=0.5A,
當(dāng)燈正常發(fā)光時,總電阻:
R=UIL=9V0.5A=18Ω,
此時光敏電阻阻值:
R=R-RL=18Ω-12Ω=6Ω,
由圖甲可知光照度為3.0cd,
當(dāng)光照強(qiáng)度超過3.0cd時,光敏電阻的過小,電流過大、實(shí)際功率超過燈泡額定功率而損壞燈泡;
此時電路1min內(nèi)消耗的電能:
W=UIt=9V×0.5A×60s=180J;
(3)由圖甲可知光照度為1cd時,R光1=18Ω,
電路中電流:
I1=UR1+RL=\frac{9V}{18Ω+12Ω}=0.3A,
燈的實(shí)際功率:
PL1=(I12RL=(0.3A)2×12Ω=1.08W;
當(dāng)光照度為2cd時,R光2=9Ω,
電路中電流:
I2=\frac{U}{{R}_{光2}+{R}_{L}}=\frac{9V}{9Ω+12Ω}=\frac{3}{7}A,
燈的實(shí)際功率:
PL2=(I22RL=(\frac{3}{7}A)2×12Ω=\frac{108}{49}W;
小燈泡的功率之比:
PL1:PL2=1.08W:\frac{108}{49}W=49:100.
故答案為:
(1)變亮;
(2)為了保證各元件的安全,則光照強(qiáng)度最大是3.0cd;此時電路1min內(nèi)消耗的電能是180J;
(3)當(dāng)光照強(qiáng)度分別為1cd和2cd時,小燈泡的功率之比是49:100.

點(diǎn)評 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用,能從光敏電阻-光照度圖象得出相關(guān)信息是關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

12.下列關(guān)于物態(tài)變化的說法中,正確的是( �。�
A.冬天,溫暖車廂的車窗模糊是因?yàn)檐囃馑魵庖夯?/td>
B.利用干冰人工降雨,干冰升華吸熱,水蒸氣先凝華后熔化
C.夏天,冰棍兒周圍冒“白氣”,是汽化現(xiàn)象
D.秋天的早晨花草上出現(xiàn)的小露珠,這是液化現(xiàn)象,要吸收熱量

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11.如圖所示,均勻杠桿的支點(diǎn)在其幾何中心,現(xiàn)處于水平平衡狀態(tài),杠桿上每一個格子的長度均為L,所掛鉤碼每個重均為G,若以O(shè)點(diǎn)的左端杠桿受力為動力,試用L、G表示此時動力與動力臂的乘積為2G×3L=1G×6L;若在O點(diǎn)右側(cè)原鉤碼的下端再掛一個同樣的鉤碼,觀察到的現(xiàn)象是杠桿順時針轉(zhuǎn)動.

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8.電熱水壺使用三腳插座,是因?yàn)槭褂萌_插頭和三孔插座,將電壺的外殼與大地接通,當(dāng)一旦出現(xiàn)漏電時,電流可通過三孔插座的第三孔,導(dǎo)入大地,防止觸電事故的發(fā)生,電熱水壺的銘牌標(biāo)有“220V 1KW”,小明把20℃的水注入該壺中,電熱水壺顯示水的體積為1L,讓電熱水壺在額定電壓下工作,通電6min加熱到沸騰(在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下),這段時間水吸收熱量是3.36×105J;電熱水壺的效率是93.3%.

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15.端午節(jié)是我國的傳統(tǒng)節(jié)日,其中有一項(xiàng)重要活動就是賽龍舟,如圖,請就賽龍舟提出兩個有關(guān)物理的問題,并回答其應(yīng)用到的物理知識
  問題 相關(guān)物理知識
 范例 為什么向后劃水,龍舟會前進(jìn)? 力的作用是相互的
 1  
 2  

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

5.天然氣的開發(fā)和利用,改善了我們的生活,天然氣是非可再生能源.在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,小明把一壺盛有質(zhì)量為2kg溫度為20℃的水燒開,不計(jì)熱損失,則需完全燃燒0.0224m3的天然氣,這是通過熱傳遞方式使水的內(nèi)能增加.[天然氣的熱值為3.0×107J/m3,水的比熱容為4.2×103J/(kg•℃)].

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12.為探究“小車沿斜面向下運(yùn)動的特點(diǎn)”,同學(xué)們利用標(biāo)有刻度線的光滑斜面、小車和數(shù)字電子鐘(時間顯示格式為“時:分:秒”)等器材進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)探究.圖中顯示的是小車通過甲、乙、丙三個位置及對應(yīng)時間的情況.

(1)同學(xué)們對小車運(yùn)動特點(diǎn)的探究思路是什么?
(2)按照探究思路,結(jié)合上圖所示的實(shí)驗(yàn)情景,寫出分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論的過程.
(3)請你從能量的角度解釋上述結(jié)論.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

9.以汽油為檀料的助動車,由于燃燒不充分和對環(huán)境造成污染等原因,已逐步被電動自行車取代,下表是泰州飛龍電動自行車整車技術(shù)性能的一些數(shù)據(jù).
最高車速6m/s
一次充電以最高車速行駛時的持續(xù)里程50km
一次充電貯存的能量1.8×106J
蓄電池電壓36V
騎行最大噪聲≤62dB
(1)電瓶車與摩托車相比,電瓶車有什么優(yōu)點(diǎn)?(至少寫兩點(diǎn))
①清潔無污染
②效率高
(2)如果電瓶車蓄電池貯存的能量全部用于車輛行駛,當(dāng)車以6m/s的速度在水平路面上勻速行駛時,電瓶車的功率為多大?
(3)這種電動車以最高車速行駛時,電路中的電流是多少安.
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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

10.太陽輻射功率指的是單位時間內(nèi)太陽光垂直輻射到單位面積上的能量,經(jīng)測量發(fā)現(xiàn),夏天某地區(qū)太陽的平均輻射功率為600J•(m2•s)-1,某品牌的太陽能熱水器集熱管有效面積約為0.7m2,中午12點(diǎn)前后的4h之內(nèi),可認(rèn)為太陽光垂直于集熱管,若射向集熱管的太陽能有40%被管內(nèi)的水吸收.
(1)正午前后4h內(nèi),可將多少kg10℃的水加熱到70℃?
(2)如果改用“220V 3kW”的電熱水器將同樣多的水從10℃加熱到70℃,需要多長時間?

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同步練習(xí)冊答案
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