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1.問題解決--測(cè)量小燈泡的電功率
小雨房間的臺(tái)燈額定功率為P0,床頭燈的銘牌模糊不清了,他想在較短時(shí)間內(nèi)測(cè)量床頭燈的額定功率.他身邊有秒表,走廊上有計(jì)量他家用電多少的電能表.電能表的銘牌看不清楚,其他功能均正常.
(1)請(qǐng)你推導(dǎo)出測(cè)量床頭燈額定功率的數(shù)學(xué)表達(dá)式(小雨家電壓始終正常);
(2)請(qǐng)你說明測(cè)量步驟.

分析 (1)電能表是測(cè)量某段時(shí)間內(nèi)電路中消耗電能多少的儀表;要清楚電能表參數(shù)的意義,例如3000r/kW•h表示的是電路中每消耗1kW•h的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000r,或者表示電能表每轉(zhuǎn)1r,電路中消耗13000kW•h的電能;
(2)用公式W=Pt計(jì)算出臺(tái)燈某段時(shí)間消耗的電能W,數(shù)出電能表表盤旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)n,可以計(jì)算出一圈消耗電能;知道一圈消耗電能的多少和電能表旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)計(jì)算出床頭燈消耗的電能;根據(jù)P=Wt計(jì)算出床頭燈的額電功率.

解答 解:實(shí)驗(yàn)步驟:
①將家中其它用電器關(guān)閉,只打開臺(tái)燈,用秒表測(cè)量出某段時(shí)間臺(tái)燈的工作時(shí)間t,同時(shí)數(shù)出電能表表盤旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)n;
②將家中其它用電器關(guān)閉,只打開床頭燈,用秒表測(cè)量出某段時(shí)間臺(tái)燈的工作時(shí)間t′,同時(shí)數(shù)出電能表表盤旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)n′;
數(shù)據(jù)整理:
臺(tái)燈消耗的電能:W=P0t,
電能表表盤旋轉(zhuǎn)1圈消耗的電能:W0=Wn=P0tn,
床頭燈消耗的電能:W′=n′W0=nP0tn
床頭燈的額電功率:P′=Wt=ntP0nt
答:(1)床頭燈額定功率的數(shù)學(xué)表達(dá)式為P′=ntP0nt
(2)實(shí)驗(yàn)步驟為:①將家中其它用電器關(guān)閉,只打開臺(tái)燈,用秒表測(cè)量出某段時(shí)間臺(tái)燈的工作時(shí)間t,同時(shí)數(shù)出電能表表盤旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)n;
②將家中其它用電器關(guān)閉,只打開床頭燈,用秒表測(cè)量出某段時(shí)間臺(tái)燈的工作時(shí)間t′,同時(shí)數(shù)出電能表表盤旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)n′.

點(diǎn)評(píng) 要清楚電能表的作用即參數(shù)的含義,電功率的計(jì)算公式P=UI的應(yīng)用以及電功的計(jì)算,靈活運(yùn)用電能表是解題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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12.小明注意家里擺鐘的鐘擺在有規(guī)律地?cái)[動(dòng),經(jīng)認(rèn)真觀察發(fā)現(xiàn)鐘擺來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間剛好是1秒,就想:是不是所有的擺來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間都是1秒呢?于是,他請(qǐng)教了物理老師,知道擺來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間叫做周期,在老師的指導(dǎo)下他設(shè)計(jì)如圖所示的單擺(即細(xì)繩下系一小鋼球)進(jìn)行探究.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表:
試驗(yàn)次數(shù)12345678
擺長l/m0.300.400.500.600.700.800.901.00
周期T/m1.11.31.41.51.71.81.92.0
周期平方T2s21.21.62.02.32.93.23.64.0
(1)從表中數(shù)據(jù)可知,單擺的擺長l越長,周期T越長(選填“長”或“短”);
(2)分析圖所示圖象,可知實(shí)驗(yàn)中用的單擺T2與l成正比關(guān)系;
(3)生活中若擺鐘走慢了,應(yīng)將鐘擺的長度調(diào)短一點(diǎn)(選填“長”或“短”).

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9.某校的同學(xué)利用如圖所示的裝置,來探究“影響導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的因素有哪些”.質(zhì)量相等的兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲,甲燒瓶中的金屬絲是銅絲,電阻比較小,乙燒瓶中的金屬絲是鎳鉻合金絲,電阻比較大.溫度計(jì)的示數(shù)顯示的是煤油的溫度.
(1)實(shí)驗(yàn)中,同學(xué)們發(fā)現(xiàn)乙選填“甲”或“乙”)燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)升得較快.這表明:在電流和通電時(shí)間相同的情況下,導(dǎo)體的電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多.
(2)若乙瓶中的溫度計(jì)示數(shù)變化了10℃,鎳鉻合金絲消耗了2.1×10-3kWh的電能,則燒瓶中煤油的質(zhì)量為0.36kg[已知c煤油=2.1×103J/(kg•℃),不計(jì)熱損失].

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16.LED是人類繼愛迪生發(fā)明白熾燈之后最偉大的發(fā)明之一,它是一種新型節(jié)能、環(huán)保的光源產(chǎn)品.LED 燈發(fā)光的顏色還會(huì)隨其兩端電壓的變化而變化,對(duì)應(yīng)關(guān)系如表.某同學(xué)用一盞LED燈與一個(gè)50Ω的定值電阻組成如圖所示的電路,已知電源電壓保持為4.2V不變.請(qǐng)回答下列問題:
兩端的電壓/V22.43.2
LED燈的顏色藍(lán)
(1)閉合開關(guān)S,若毫安表(為讀數(shù)更精確的電流表)的讀數(shù)為20mA,通過計(jì)算說明,此時(shí)LED燈發(fā)出的光是什么顏色?
(2)閉合開關(guān)S,若R的實(shí)際功率為0.08W,求此時(shí):
①電路中的電流是多大?
②10min內(nèi)LED燈消耗的電能是多少焦耳?

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(3)在遵守交通規(guī)則的前提下,此汽車出峪園隧道至少需多長時(shí)間?
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11.在“探究串聯(lián)電路中各點(diǎn)的電流有什么關(guān)系”時(shí),小明設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下.
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(2)換上另外兩個(gè)小燈泡,再次測(cè)量三點(diǎn)的電流,看是否還有同樣的關(guān)系.下表是兩次測(cè)量的記錄數(shù)據(jù).
A點(diǎn)的電流IAB點(diǎn)的電流IBC點(diǎn)的電流IC
第一次測(cè)量0.3A0.3A0.3A
第二次測(cè)量0.2A0.2A0.2A
(3)分析和論證:串聯(lián)電路中各處的電流相等.

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