研究串联电路电流关系时,小军连接了如图23所示的电路,闭合开关S后,他观察到电流表有示数,小灯泡L1发光,小灯泡L2不发光。于是小军认为电流从电源正极流出,流过小灯泡L1后就全部耗尽了,从小灯泡L1后到电源负极不再有电流流过。请你只利用图23中的器材设计一个实验,证明小军的说法是错误的。画出实验电路图,并简述实验现象并分析。
实验桌上有如下实验器材:满足实验要求的电源一个、已调零的电流表和电压表各一块、开关一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干。请你利用上述器材设计一个实验证明:“当通过电阻的电流保持不变时,电阻越大,电阻两端电压越高”。
要求:⑴画出实验电路图;⑵写出实验步骤;⑶设计出实验数据记录表。
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新华社斯德哥尔摩2014年10月7日电,瑞典皇家科学院宣布,将2014年诺贝尔物理学奖授予日本科学家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科学家中村修二,以表彰他们发明蓝色发光二极管(LED),并因此带来新型的节能光源。
发光二极管(LED)是一种应用非常广泛的电子元件,可以用作电路畅通的指示灯,比如电视机或者一些充电器的电源灯;激光笔里关键的部件就是一个LED激光器;也可以用作装饰灯或者是照明用的各种光源。LED节能灯是用高亮度发光二极管作光源,LED作为一种新型的节能、环保的绿色光源产品,具有很多诱人的特性。例如:
①高效节能:一只LED节能灯1 000小时仅耗几度电(普通60 W白炽灯17小时约耗l度电,普通10 W节能灯1 00小时耗l度电);
②超长寿命:半导体二极管发光,无灯丝,无玻璃泡,不怕震动,不易破碎,使用寿命可达五万小时(普通白炽灯使用寿命仅有一千小时,普通节能灯使用寿命也只有八千小时);
③健康:光线健康。光线中不含紫外线和红外线(普通灯光中含有紫外线和红外线);保护视力:直流驱动,无频闪(普通灯都是交流驱动,就必然产生频闪);
④绿色环保:不含汞和氙等有害元素,利于回收,而且不会产生电磁干扰(普通灯管中含有汞和铅等元素,节能灯中的电子镇流器会产生电磁干扰);
⑤光效率高:发热少,90%的电能转化为可见光(普通白炽灯80%的电能转化为内能,仅有20%电能转化为光能)。
LED节能灯必将会得到推广,在节能减排的浪潮中大放光彩。
根据以上提供的材料,回答下列问题:
(1)LED节能灯工作时主要把 能转化为 能。
(2) 功率相等的LED灯和白炽灯,在相等的时间内,电能转化为内能较多的是
灯。
(3) LED节能灯发出“健康光线”的原因是 。
滑动变阻器一般只在实验室中使用,图24甲是家用电器中常用的一种电位器,通过机械式旋钮调节阻值的大小。小亮利用这种电位器自制了一个可调亮度的手电筒,其电路图如图24乙所示。电源两端电压U为6 V且保持不变,小灯泡电阻R1 为10Ω(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。开关S闭合后,求:
(1)当电位器R接入电路的电阻R2 为20Ω时,通过小灯泡R1 的电流I ;
(2)当电位器R接入电路的电阻R3 为10Ω时,小灯泡R1的电压U1。
为了防止酒驾事故的出现,酒精测试仪已被广泛应用。交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图25所示。电源电压恒为8V,传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体的浓度为0时,R2的电阻为60Ω。使用前要通过调零旋扭(即滑动变阻器R1的滑片)对酒精测试仪进行调零,此时电压表的为6V。
(1)电压表的示数为6V时,电流表的示数为多少?
(2)电压表的示数为6V时,滑动变阻器R1的电阻值为多少?
(3)调零后,R1的电阻保持不变。某驾驶员对着酒精测试仪吹气10s,若电流表的示数达到0.2A,表明驾驶员酒驾,此时电压表的示数为多少?