12. 如题12图所示,某充电宝标有“电池能量60W·h”,假设该充电宝在低于20%的电量时就无法正常充电;某手机电池正常工作电压为3V,容量为4000mA·h。若不计能量损失,则该充电宝可以为这部手机的电池充满电

4
次。现有两个充电器,甲标注“输出6V 4A”,乙标注“输出5V 2A”,其中甲
(甲/乙)是快速充电器,该快速充电器的充电功率为24
W。答案
4;甲;24
解析
充电宝可用能量:$60\ W·h × (1 - 20\%) = 48\ W·h$
手机电池能量:$3\ V × 4000\ mA·h = 3\ V × 4\ A·h = 12\ W·h$
充电次数:$48\ W·h ÷ 12\ W·h = 4$
甲充电器功率:$6\ V × 4\ A = 24\ W$
乙充电器功率:$5\ V × 2\ A = 10\ W$
因为$24\ W > 10\ W$,所以甲是快速充电器,其功率为$24\ W$
4;甲;24
手机电池能量:$3\ V × 4000\ mA·h = 3\ V × 4\ A·h = 12\ W·h$
充电次数:$48\ W·h ÷ 12\ W·h = 4$
甲充电器功率:$6\ V × 4\ A = 24\ W$
乙充电器功率:$5\ V × 2\ A = 10\ W$
因为$24\ W > 10\ W$,所以甲是快速充电器,其功率为$24\ W$
4;甲;24
13. 小明做“小灯泡的电功率随电压变化”的实验,小灯泡标有“2.5V”字样,滑动变阻器规格为“20Ω 2A”,电源为电压可调的学生电源,其他实验器材齐全且完好。

(1)经检查发现接错了一根导线。请你在这根导线上打“×”,并补画出正确连接的那根导线。
(2)电路连接正确后,小明选用“6V”当电源电压,将滑片调到最大阻值,闭合开关。某次实验时,发现小灯泡发光较亮,电压表、电流表的示数分别如题13图1乙、丙所示,此时小灯泡的实际功率
(3)小明进行多次实验,测量的数据如题13表所示,则小灯泡L正常发光时的电功率为
|实验次数|1|2|3|4|5|6|
|电压U/V|1.0|1.3|1.7|2.1|2.5|2.8|
|电流I/A|0.22|0.24|0.26|0.28|0.30| |

(4)根据表格中的数据推测:当电流为0.12A时,小灯泡的实际功率最有可能的是
A. 0.05W
B. 0.08W
C. 0.10W
D. 0.11W
(5)根据数据绘制灯泡的I-U图像如题13图2所示,图中阴影部分面积表示的物理量是

(6)完成上述测量后,不用电压表,用如题13图3所示电路也可以测量已知额定电流的小灯泡的额定功率,已知小灯泡的额定电流为I额,定值电阻的阻值为R₀。实验步骤如下,请补充完整:

①仅闭合开关
②保持滑片位置不动,闭合开关S、$S_1,$断开开关$S_2,$记下此时电流表的示数为I;
③小灯泡的额定功率的表达式为P额=
(1)经检查发现接错了一根导线。请你在这根导线上打“×”,并补画出正确连接的那根导线。
(2)电路连接正确后,小明选用“6V”当电源电压,将滑片调到最大阻值,闭合开关。某次实验时,发现小灯泡发光较亮,电压表、电流表的示数分别如题13图1乙、丙所示,此时小灯泡的实际功率
>
额定功率。(3)小明进行多次实验,测量的数据如题13表所示,则小灯泡L正常发光时的电功率为
0.75
W。老师发现表格中第1
次数据是编造的。|实验次数|1|2|3|4|5|6|
|电压U/V|1.0|1.3|1.7|2.1|2.5|2.8|
|电流I/A|0.22|0.24|0.26|0.28|0.30| |
(4)根据表格中的数据推测:当电流为0.12A时,小灯泡的实际功率最有可能的是
A
。A. 0.05W
B. 0.08W
C. 0.10W
D. 0.11W
(5)根据数据绘制灯泡的I-U图像如题13图2所示,图中阴影部分面积表示的物理量是
电功率
。(6)完成上述测量后,不用电压表,用如题13图3所示电路也可以测量已知额定电流的小灯泡的额定功率,已知小灯泡的额定电流为I额,定值电阻的阻值为R₀。实验步骤如下,请补充完整:
①仅闭合开关
S、S2
,移动滑动变阻器滑片,使电流表示数为I额;②保持滑片位置不动,闭合开关S、$S_1,$断开开关$S_2,$记下此时电流表的示数为I;
③小灯泡的额定功率的表达式为P额=
I额(I-I额)R0
。(用已知量和测得量表示)答案
(1) (在电源正极到电压表负接线柱的导线上打“×”,补画电压表正接线柱到灯泡左端的导线)
(2) >
(3) 0.75;1
(4) A
(5) 电功率
(6) ①S、S2;③I额(I-I额)R0
(2) >
(3) 0.75;1
(4) A
(5) 电功率
(6) ①S、S2;③I额(I-I额)R0
解析
(1) 原电路中电压表串联在电路中,应并联在灯泡两端。在电源正极连接电压表负接线柱的导线上打“×”,正确导线连接电压表正接线柱与灯泡靠近电源正极的一端,负接线柱与灯泡另一端。
(2) 电压表选用0-3V量程,示数2.8V;电流表选用0-0.6A量程,示数0.34A。实际功率P=2.8V×0.34A=0.95W,额定功率P额=2.5V×0.3A=0.75W,故实际功率>额定功率。
(3) 正常发光时U=2.5V,I=0.30A,P=2.5V×0.30A=0.75W。第1次实验,U=1.0V,I=0.22A,滑动变阻器电压U滑=U总-U灯,若U总=6V,R滑=(6V-1.0V)/0.22A≈22.7Ω>20Ω,超出最大阻值,数据编造。
(4) 电流0.12A时,灯丝温度低、电阻小,U<0.12A×4.55Ω≈0.546V,P=UI<0.546V×0.12A≈0.065W,最接近0.05W。
(5) I-U图像中,阴影面积为U×I,即电功率。
(6) ①仅闭合S、S2,灯泡支路接通,电流表示数为I额;②闭合S、S1,断开S2,R0支路接通,电流表示数I,通过R0电流I0=I-I额,U额=(I-I额)R0;③P额=U额I额=I额(I-I额)R0。
(2) 电压表选用0-3V量程,示数2.8V;电流表选用0-0.6A量程,示数0.34A。实际功率P=2.8V×0.34A=0.95W,额定功率P额=2.5V×0.3A=0.75W,故实际功率>额定功率。
(3) 正常发光时U=2.5V,I=0.30A,P=2.5V×0.30A=0.75W。第1次实验,U=1.0V,I=0.22A,滑动变阻器电压U滑=U总-U灯,若U总=6V,R滑=(6V-1.0V)/0.22A≈22.7Ω>20Ω,超出最大阻值,数据编造。
(4) 电流0.12A时,灯丝温度低、电阻小,U<0.12A×4.55Ω≈0.546V,P=UI<0.546V×0.12A≈0.065W,最接近0.05W。
(5) I-U图像中,阴影面积为U×I,即电功率。
(6) ①仅闭合S、S2,灯泡支路接通,电流表示数为I额;②闭合S、S1,断开S2,R0支路接通,电流表示数I,通过R0电流I0=I-I额,U额=(I-I额)R0;③P额=U额I额=I额(I-I额)R0。
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