分析 (1)已知燈泡額定電壓和額定功率,利用I=$\frac{P}{U}$得到燈泡正常發(fā)光的電流;電源的電壓大于發(fā)光二極管的額定電壓,要使其正常發(fā)光應(yīng)串聯(lián)一電阻分得的多余的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出電阻兩端的電壓,根據(jù)歐姆定律求出串聯(lián)電阻的阻值;
(2)①選擇“220V、10W”的燈泡,可以直接接入電路,指示燈電路消耗的功率就是燈泡消耗的功率為10W;
②選擇“2.5V、0.75W”的燈泡,它就不能直接接入電路,要保證它的安全,需串聯(lián)一個(gè)電阻,問題轉(zhuǎn)化成:串聯(lián)電阻后,燈泡正常工作,此指示燈電路消耗的功率多大,即為燈泡和電阻共消耗多少功率,而不僅僅是燈泡消耗的功率;
③同理,選擇“2V、10mA”的發(fā)光二極管,也需要串聯(lián)一個(gè)電阻,發(fā)光二極管正常發(fā)光時(shí)電路消耗的功率是發(fā)光二極管和電阻總共消耗的功率;
比較以上三種情況指示燈電路消耗的電功率,就可以做出正確的選擇.
(3)根據(jù)(2)的分析結(jié)果,畫出正確的電路圖.
解答 解:(1)因?yàn)镻=UI,
所以“2.5V 0.75W”燈泡正常發(fā)光的電流為I額=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$=$\frac{0.75W}{2.5V}$=0.3A;
要使此燈泡正常工作,應(yīng)串聯(lián)一電阻R進(jìn)行分壓,
電阻兩端的電壓:
UR=U-U二極管=220V-2.5V=217.5V,
電阻的阻值:
R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{額}}$=$\frac{217.5V}{0.3A}$=725Ω;
(2)若選“220V、10W”的燈泡,指示燈電路消耗功率P1=10W;
若選“2.5V、0.75W”的燈泡,指示燈電路消耗功率:
P2=UI額=220V×0.3A=66W;
若選“2V、10mA”的發(fā)光二極管,指示燈電路消耗的功率:
P3=U電源I3=220V×10×10-3A=2.2W.
因?yàn)镮=$\frac{U}{R}$,
根據(jù)計(jì)算結(jié)果,應(yīng)選用發(fā)光二極管;
(3)選用“2V、10mA”的發(fā)光二極管和一個(gè)電阻串聯(lián),電路圖如下:
答:
(1)0.3;串;275;
(2)“2V 10mA”發(fā)光二極管;
(3)
.
點(diǎn)評(píng) 選擇最優(yōu)化方案的試題主要考核學(xué)生面臨新問題時(shí),如何運(yùn)用所學(xué)知識(shí)及物理的一般能力去解決實(shí)際問題,可以有效地改變學(xué)生一切依賴教師的習(xí)慣,是學(xué)生今后立足社會(huì)所必須具備的素質(zhì),在平時(shí)教學(xué)中,教師要有的放矢的設(shè)定這樣的情境,培養(yǎng)學(xué)生的優(yōu)化選擇能力.
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A. | 利用乒乓球觀察音叉的振動(dòng) | |
B. | 保持尺子伸出長(zhǎng)度,用不同大小的力撥動(dòng),觀察聲音變化 | |
C. | 通過火苗的跳動(dòng)反映聲波具有能 | |
D. | 利用水花反映音叉的振動(dòng) |
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科目:初中物理 來源: 題型:填空題
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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 3A 6V | B. | 1.5A 3V | C. | 1A 3V | D. | 0A 6V |
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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 騎自行車剎車時(shí),不能馬上停下來,是因?yàn)槿撕蛙囀艿綉T性力的作用 | |
B. | 滑雪時(shí),人從高處自由滑下,速度越來越快,是因?yàn)閯?dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能 | |
C. | 人登上較高的山頂時(shí),會(huì)感覺不適,是因?yàn)樯巾敋鈮后{于山腳的氣壓 | |
D. | 人潛入較深的水中時(shí),必須穿潛水服,是因?yàn)橐后w壓強(qiáng)隨深度增加而增大 |
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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題
A. | B. | C. | D. |
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