5.閱讀短文,回答問題:
為了鹽城發(fā)展的需要,鹽城市政府投入巨資,對331省道進行了改造,331省道兩旁路燈是一種新型的LED環(huán)保節(jié)能燈,它具耗電量低、工作電壓范圍寬、使用壽命長、效率高、亮度高、發(fā)熱量低、堅固耐用、抗震、耐壓等優(yōu)點.節(jié)電高達 70%左右,壽命為普通燈管的5-8倍以上,是取代傳統(tǒng)的白熾燈的首選!安裝時只需將原有的白熾燈取下?lián)Q上LED節(jié)能燈即可.適用工廠、寫字樓、商場、酒樓、學(xué)校、家庭、道路照明等.
某同學(xué)為了探究LED燈與家用普通白熾燈、普通節(jié)能燈的發(fā)光效率,他用如圖所示的裝置進行了實驗(其中R0為光敏電阻,其電阻值與光照強度成反比)其實驗步驟如下:
①先把“220V 15W”的普通白熾燈接入燈座,通過調(diào)整,使燈泡與溫度計的玻璃泡距離約為2cm,燈泡與熱敏電阻的距離約為30cm.閉合開關(guān)S 和S1,通電10min,分別讀出溫度計和電流表的示數(shù),并填入如表.
②接著分別把規(guī)格相同的普通節(jié)能燈和LED燈接入燈座,重復(fù)上述實驗.
燈泡類型盒內(nèi)初溫盒內(nèi)末溫電流表示數(shù)
白熾燈20℃78℃6mA
普通節(jié)能燈20℃50℃15mA
LED燈20℃35℃60mA
根據(jù)該同學(xué)的探究,請回答:
(1)電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能最多的燈是白熾燈,這是通過觀察溫度計示數(shù)的變化來比較的.
(2)電能轉(zhuǎn)化為光能最多的燈是LED燈,這是通過觀察電流表示數(shù)的變化來比較的.
(3)LED燈的發(fā)光效率較高(填“高”或“低”).
(4)綜合分析表中數(shù)據(jù)可知,15W的LED燈的發(fā)光亮度與150W的白熾燈發(fā)光亮度相當(dāng).

分析 轉(zhuǎn)換法是中學(xué)物理中一種重要的研究方法,可以借助某些物體的特性規(guī)律來研究看不到或不易測量的物理量或規(guī)律.
電能轉(zhuǎn)化的內(nèi)能多少不易測量,所以借助物體溫度變化的高低;電能轉(zhuǎn)化的光能的多少借助光對光敏電阻的影響而引起電路中電流的變化的來比較.

解答 解:(1)電能通過燈泡上轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時,會使周圍的空氣溫度升高,根據(jù)轉(zhuǎn)換法,用溫度計測量空氣的溫度可知電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的多少;即通過觀察溫度計示數(shù)的變化可比較電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的多少;于是比較盒內(nèi)溫度升高最高的是白熾燈,即電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能最多的是白熾燈.
(2)電能通過燈泡上轉(zhuǎn)化為光能時,燈光照射到光敏電阻上,因其電阻值與光照強度成反比,當(dāng)光照強度很強時,使光敏電阻的阻值減小,電路中的電流變大;所以電能轉(zhuǎn)化為光能的多少,通過觀察電流表示數(shù)的變化就可知;
由表格數(shù)據(jù)中可知:使用LED燈時的電流表的示數(shù)最大,表明電能轉(zhuǎn)化為光能最多的是LED燈.
(3)由上可知:在規(guī)格相同條件下,LED燈消耗相同的電能,轉(zhuǎn)化成的光能最多,即LED燈的發(fā)光效率最高.
(4)分析表中數(shù)據(jù)可知:
15W的LED燈的發(fā)光亮度能使含有光敏電阻的電路中的電流為60mA;
而15W的白熾燈的發(fā)光亮度能使含有光敏電阻的電路中的電流為6mA;
則需要與一個LED燈的發(fā)光亮度相當(dāng)?shù)?5W的白熾燈的個數(shù)是n=$\frac{60mA}{6mA}$=10;即白熾燈的功率為15W×10=150W.
故答案為:(1)白熾燈;溫度計示數(shù)的變化;(2)LED燈;電流表示數(shù)的變化;(3)高;(4)150W.

點評 本題考查學(xué)生對實驗探究的分析論證能力,注意利用轉(zhuǎn)換法后,光能和內(nèi)能變化規(guī)律與溫度計和電流表的示數(shù)變化的對應(yīng)關(guān)系.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:填空題

15.如圖所示,B裝置是定滑輪(選填“定”或“動”).若物體A所受重力為100牛,當(dāng)分別用不同方向的力勻速提起物體A時,拉力F1等于F2(選填“大于”、“等于”或“小于”).

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科目:初中物理 來源: 題型:計算題

16.如圖所示,是小鷹同學(xué)測量某種液體密度的過程,請你裉據(jù)實驗數(shù)據(jù),求:
(1)小石塊的質(zhì)量;
(2)小石塊的體積;
(3)液體的密度.(g取10N/kg)

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

13.為探究并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律,實驗室提供的器材有:干電池組(電壓約為3V)、電壓表、多個小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線若干.
(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線,在圖甲中把電路連接完整,要求電壓表測量燈L1兩端的電壓.

(2)電路連接正確后進行實驗,某小組分別測出燈L1、L2兩端的電壓和并聯(lián)電路的總電壓,電壓表示數(shù)相同,如圖乙所示,其值為2.6V.根據(jù)這組數(shù)據(jù),該小組得出并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律.你認為實驗的疏漏之處是沒有更換燈泡,多次實驗.

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科目:初中物理 來源: 題型:計算題

20.如圖所示,用滑輪組勻速提起重為1000N的物體,10s內(nèi)繩子的自由端拉下16m,此過程所做的額外功是800J,若繩重和摩擦不計,求:
(1)拉力F的功率
(2)滑輪組的機械效率
(3)動滑輪的總重.

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

10.物體只在重力作用下由靜止開始下落的運動,叫做自由落體運動.這種運動在真空中才能發(fā)生,在有空氣的空間,當(dāng)空氣阻力很小時可以忽略時,物體的下落可以近似地看作做自由落體運動.為了探究自由落體運動的快慢與哪些因素有關(guān)系,小明和同學(xué)作了如下猜想:
猜想一:物體自由落體運動的快慢與物體的材料有關(guān);
猜想二:物體自由落體運動的快慢與物體的質(zhì)量有關(guān);
為了驗證猜想,他們分別將三個金屬球在1.5m高處自由靜止釋放,測得金屬球落地時間如表:
實驗序號材  料質(zhì)量m/kg下落時間t/s
1鐵球0.20.54
2鐵球0.40.54
3鉛球0.40.54
(1)他們選用金屬球而不選用棉花球或紙團進行實驗,這樣做的目的是:C.
A.便于實驗操作
B.便于實驗觀察
C.相對空氣阻力較小,使運動更接近自由落體運動,實驗更具科學(xué)性
(2)根據(jù)表中的數(shù)據(jù),宇航員在月球上將小鐵片和羽毛在同一地點、同一高度同時釋放,它們將A.
A.同時落地B.鐵片先落地,羽毛后落地   C.羽毛先落地,提片后落地.

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

17.如圖所示,體積相等的A、B兩實心球靜止在水中,則( 。 
A.兩球受到的浮力相等
B.兩球受到的浮力不等,A球受到的浮力小
C.B球的重力小于A球重力
D.兩球的密度不等,B球的密度小

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科目:初中物理 來源: 題型:計算題

14.一個空瓶的質(zhì)量是100g,裝滿水稱瓶和水的總質(zhì)量是400g.將瓶里的水倒出,先在瓶內(nèi)裝入一些金屬的顆粒,稱出瓶和金屬的總質(zhì)量為800g,然后將瓶內(nèi)裝滿水,稱出瓶、水和金屬顆粒的總質(zhì)量為900g,求
(1)瓶子的容積;
(2)金屬粒的密度.

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

15.如圖所示,是“研究動能大小與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置.
(1)小文在準(zhǔn)備實驗器材的時候,有兩塊相同長度的光滑長木板A和粗糙長木板B,為了使實驗順利進行,小明應(yīng)選擇長木板B(選填“A”或“B”)
(2)實驗中通過觀察木塊滑行的距離的大小,來判斷小球動能的大。
(3)實驗中為了研究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系.需要控制小球撞擊時的速度不變,具體的控制方法是讓小球從斜面的同一高度由靜止?jié)L下.
(4)質(zhì)量和速度誰對動能的影響較大呢?小文所在的物理興趣小組借助速度傳感器和其他儀器得出了兩組數(shù)據(jù)如表一和表二所示. 
表一(鋼球撞擊時速度為v=8cm/s)
序號鋼球質(zhì)量m/g木塊滑行距離s/cm
110010
220020
330030
表二(鋼球質(zhì)量為m:100g)
序號鋼球撞擊速度v/cm.s-1木塊滑行距離s/cm
1810
21640
32490
分析這兩組數(shù)據(jù)可以得出:速度對物體的動能影響較大,依據(jù)是質(zhì)量增加一倍,動能增加為原來的兩倍.速度增加一倍,動能增加為原來的四倍或質(zhì)量和速度增加相同的倍數(shù),速度對動能大小的變化影響較大.

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同步練習(xí)冊答案