(2004?武漢)武漢市“兩江四岸”(長江、漢江)亮化工程已初見成效,每到夜晚,五光十色的小彩燈、霓虹燈將該市裝扮得絢麗多彩,如圖所示.小明和小婷為了探究小彩燈的發(fā)光情況,他們通過觀察發(fā)現(xiàn),每個小彩燈上標(biāo)有“2.5V 0.25A”字樣.
(1)要使這些小彩燈正常發(fā)光,應(yīng)將
88
88
個這樣的小彩燈
聯(lián)在家庭電路的供電線路上(填“串”或“并”).
(2)他們發(fā)現(xiàn),當(dāng)其中的一個小彩燈的燈絲斷了,其余的小彩燈還能發(fā)光,這是為什么呢?他們找來一個小彩燈,砸破玻璃外殼,發(fā)現(xiàn)燈絲(設(shè)阻值為R1)上并排接有一不發(fā)光的電阻R2,如圖所示.關(guān)于R1與R2的大小,小明和小婷發(fā)生了爭論:
小婷認(rèn)為R2比R1小很多,燈絲R1發(fā)光時,由于R2與R1的接觸處有一薄的絕緣層,電流只能從R1中通過.當(dāng)燈絲R1斷了,電路電壓將擊穿絕緣層,R2使電路導(dǎo)通,其余小彩燈還能發(fā)光,其亮度與原來相比
變亮
變亮
(填“不變”、“變亮”或“變暗”),原因是電路中的電流
變大
變大
,燈絲R1的實(shí)際功率
變大
變大
(填“不變”、“變大”或“變小”).
小明則認(rèn)為R2比R1大很多,燈絲R1發(fā)光時流過R2的電流可以忽略不計,當(dāng)燈絲R1斷了,R2使電路導(dǎo)通,其余小彩燈還能發(fā)光,其亮度與原來相比
變暗
變暗
(填“不變”“變亮”或“變暗”).設(shè)R2=15R1,且R1的實(shí)際功率小于0.1W時,燈絲R1就不能發(fā)光.試經(jīng)過計算說明,最多允許多少盞小彩燈的燈絲R1斷去,其余的小彩燈還能發(fā)光?
分析:(1)由串聯(lián)電路的特點(diǎn)可得燈泡應(yīng)串聯(lián);
(2)按小明的假設(shè)由歐姆定律和并聯(lián)電路的特點(diǎn)可求得功率的變化;
(3)由小剛的假設(shè)由并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律求解.
解答:解:(1)因照明電路電壓為220V,小彩燈的額定電壓為2.5V;要使燈泡正常發(fā)光,應(yīng)將燈泡串聯(lián),讓串聯(lián)后的總電壓為220V,由串聯(lián)電路的特點(diǎn)知:串聯(lián)個數(shù)應(yīng)為:
220V
2.5V
=88個;
故答案為:88,串;
(2)按小婷的說法,壞的彩燈中的R2接通時電路中總電阻應(yīng)減小,則總電流變大,流過其余的每一個小彩燈的電流變大,則由P=I2R得,其余彩燈里的燈絲R1的實(shí)際功率變大,亮度變亮.
按小明的說法,壞的彩燈中的R2接通時,電路總電阻應(yīng)變大,則總電流應(yīng)變小,即流過其余小彩燈的電流變小,則燈泡的功率變小,燈泡亮度變暗.
故答案為:變亮;變大;變大;變暗;
(3)根據(jù)每個小彩燈上標(biāo)有“2.5V 0.25A”字樣可知.小彩燈的電阻為R1=
U
I
=
2.5V
0.25A
=10Ω;
設(shè)R2=15R1,則R2=15×10Ω=150Ω;
若其余小彩燈上R1的實(shí)際功率為0.1W時,電路中的電流為I=
P
R1
=
0.1W
10Ω
=0.1A;總電阻為R=
U
I
=
220V
0.1A
=2200Ω;
因有88個彩燈串聯(lián),斷去R1小彩燈的個數(shù)為n;則由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)得:
nR2+(88-n)R1=2200Ω;
即:n×150Ω+(88-n)×10Ω=2200Ω;
解得n=9.4;
又根據(jù)P=I2R,若n變大,電路中的總電阻R變大,電流I變小;小燈泡的電阻R不變,通過的電流I變小,P會變小,所以小燈泡的實(shí)際功率會低于0.1W,引起不能發(fā)光,所以n只能取9;
即最多允許9盞小彩燈的燈絲R1斷去,其余的小彩燈還能發(fā)光.
答:最多允許9盞小彩燈的燈絲R1斷去.
點(diǎn)評:本題考查對串聯(lián)電路電阻的變化分析,注意二人的說法是相反的兩種情況,小婷的說法若燒壞一個彩燈,然后會繼續(xù)燒壞更多的彩燈;而小明的說法是若燒壞一個彩燈,其余的彩燈只會變暗,不會燒壞更多的彩燈.
練習(xí)冊系列答案
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科目:初中物理 來源: 題型:

(2004?武漢)如圖,是利用潮汐發(fā)電的原理圖.左方為陸地和海灣,中間為水壩,其下有通道,無論漲潮或落潮,水流經(jīng)過通道均可帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電.一晝夜中兩次漲、落潮,四次發(fā)電.漲潮時,堵住通道,潮水漲至最高水位時打開通道,進(jìn)水發(fā)電,如圖甲所示;當(dāng)海灣水位漲至最高時,堵住通道,如圖乙所示;落潮至最低水位時,打開通道放水發(fā)電,如圖丙所示.(取g=10N/kg,海水的密度1.0×103kg/m3
以下是某小型潮汐發(fā)電站的一組數(shù)據(jù),據(jù)此回答下列問題:

水壩高度 15m 海灣面積 4.5×106m2
漲潮海灣最高水位 10m 發(fā)電機(jī)日平均發(fā)電量 4.4×104kw?h
退潮海灣最低水位 6m 水輪發(fā)電機(jī)總效率 10%
(1)當(dāng)海灣水位漲至最高時,海灣底部所受水的壓強(qiáng)是多少?
(2)每次漲潮(或落潮)經(jīng)過通道水的質(zhì)量為多少?
(3)試計算每日水流對水輪發(fā)電機(jī)做了多少功?
(4)若某次落潮過程中經(jīng)過通道的水的平均流量為3.6×106m3/h,試求這次落潮過程中水流對水輪發(fā)電機(jī)做功的平均功率.

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2012?武漢)武漢市某小學(xué)的學(xué)生發(fā)明的電熱課椅獲得了國家專利.有一種電熱課椅主要由坐墊和腳踏組成,它的電路示意圖如圖.坐墊內(nèi)的電熱絲R1、R2的阻值分別為260Ω、150Ω,腳踏內(nèi)的電熱絲R3的阻值為400Ω.閉合開關(guān)S1,調(diào)節(jié)開關(guān)S2,可以使腳踏分別處于“低溫檔”、“中溫檔”、“高溫檔”(不考慮溫度的變化對電阻的影響)
(1)該電熱課椅消耗的最大功率是多少瓦?
(2)當(dāng)腳踏處于中溫檔時,電熱課椅在10秒內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少焦?

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2004?武漢)(1)一束光射向水和空氣的界面MN后,其反射光線中有一條如圖甲中OP所示.試畫出其對應(yīng)的入射光線,并指出入射角α與圖中θ角的大小關(guān)系為α
θ.
(2)某市防汛指揮部購置了一批水位自動報警戒裝置;水位未達(dá)到警戒水位B時,綠燈亮;水位到達(dá)警戒水位B時,綠燈滅鈴聲響,請將該原理圖乙連接完整.(注意:純凈的水不導(dǎo)電,但一般的水都是導(dǎo)電的)
(3)某市在電網(wǎng)改造過程中,用直升飛機(jī)吊起架設(shè)電線的鐵塔,如圖丙所示.①以O(shè)為支點(diǎn),試畫出飛機(jī)對鐵塔拉力F的力臂L.②若飛機(jī)重105N,鐵塔在圖示位置時對飛機(jī)的拉力為2×104N,此時飛機(jī)受平衡力,請畫出飛機(jī)所受舉力的圖示.(飛機(jī)的重心在P點(diǎn))

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(2004?武漢)小明在“測小車的平均速度”的實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置:小車從帶刻度(分度值為1cm)的斜面頂端由靜止下滑,圖中的圓圈是小車到達(dá)A、B、C三處時電子表的顯示(數(shù)字分別表示“小時:分:秒”)
(1)該實(shí)驗(yàn)是根據(jù)公式
v=
s
t
v=
s
t
進(jìn)行測量的.
(2)實(shí)驗(yàn)中為了方便計時,應(yīng)使斜面的坡度較
(填“大”或“小”)
(3)實(shí)驗(yàn)前必須學(xué)會熟練使用電子表,如果讓小車過了A點(diǎn)才開始計時,則會使所測AC段的平均速度vAC
.(填“大”或“小”)

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同步練習(xí)冊答案