“重力电灯”是一种依靠重力做功产生电能的环保型电源,如图,在使用过程中,首先由人将沙袋举高,使人的生物能转化为沙袋的重力势能,然后沙袋通过减速器匀速下落带动发电机发电,点亮灯泡。
(1)发电机是“重力电灯”的核心部件之一,发电机的线圈在磁场中 磁感线产生电流,这种电流是 (选填“直流”或“交流” 电。发电的过程属于 (选填“电生磁”或“磁生电” ,这个过程将 能转化为电能。
(2)“重力电灯”灯泡的额定功率为 ,额定电压为 ,则该灯泡正常工作时电流为 ,它工作 消耗0.01度的电能。
(3)将一个重为 的沙袋举高 后从静止开始释放至落地,重力做功 ,调节减速器,让沙袋匀速下落,且沙袋下落过程中重力势能减小量的 转化为灯泡的电能,此时发电机的输出电压恰为灯泡的额定电压,则一次举高沙袋能让额定功率为 灯泡正常发光 .此时沙袋通过减速器匀速下落的速度为 。
小化同学按照如图所示的电路图连接了电路,灯泡 标有“ ”字样,灯泡 和 是 连接的。开关闭合时,两个电流表的示数分别如图所示,其中 表的读数是 ;流过灯泡 的电流大小是 .此时 (选填“是”或“不是” 正常发光的,灯泡 的电阻是 ,灯泡 的电功率是 。
由于导体存在电阻,电流通过导线时会因电流的 效应而造成大量的能量损耗,1911年荷兰科学家发现某些导体在极低温度下 会突然消失,这种现象称为超导现象,近年来我国在超导领域取得了举世瞩目的成就,用超导电缆输电,可大大降低能量损耗,有一段输电线路,输电电流为 ,输电线路的电阻为 ,若以超导电缆替代该线路输电 ,可节约电能 。
如图1所示,铅笔芯与滑动变阻器串联在电压恒为 的电路中,闭合开关,滑动变阻器的滑片从 端向 端移动,电流表和电压表示数变化情况如图2所示,由图像可知,当滑动变阻器两端电压为 时,滑动变阻器消耗的功率为 ,此时,铅笔芯两端的电压是 ,铅笔芯的电阻是 ,在滑动变阻器接入电路的阻值逐渐减小的过程中,铅笔芯的电阻 (选填“变大”、“变小”或“不变” 。
1840年英国物理学家 最先精确地确定了电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系,其表达式为: 。
如图所示,将规格相同的小灯泡按照甲、乙两种连接方式接入电压均为 且保持不变的电路中,通过分别调节滑动变阻器 和 使所有灯泡均正常发光,则甲、乙两电路中的总电流之比 ,电路的总功率之比 。
如图所示,是探索焦耳定律的实验装置,已知 ,闭合开关后,通过两端电阻丝的电流 ,电阻丝两端的电压 。
如图是某电热水壶铭牌上的部分信息。该电热水壶在额定电压下工作 。消耗的电能是 ;它是利用电流的 效应工作的。
如图甲所示是常见的电热液体蚊香器。
(1)将蚊香器插入插座,加热器开始工作,温度升高,其内能 。
(2)驱蚊液被加热汽化后充满整个房间,说明气体之间能发生 现象。
(3)如图乙是蚊香器的内部结构电路图,指示灯和加热器的连接方式是 联。蚊香器正常工作 消耗的电能是 。
电炉丝通过导线接到电路里,通过电炉丝和导线的电流大小 ,由于电炉丝的电阻比导线的电阻大,导致电炉丝产生的热量比导线产生的热量 。
如图,电源电压保持不变,电阻 、 .当 、 都断开时,电流表的示数为 ,若通电 ,电路中消耗的总电能为 ;当 、 由都断开变为都闭合时,电流表的示数变化了 ,则电阻 ,此时电路的总功率为 。
图1中,灯泡 的额定电流为 ,其电流与电压关系如图2所示,滑动变阻器 的规格为“ “,电流表量程为 ,电压表量程为 .闭合开关 ,调节 ,当电压表的示数为 时, 恰好正常发光,则 正常发光时的阻值为 ,电源电压为 ;为保证电路安全, 的调节范围为 ,灯泡 的最小电功率为 。
小明发现家中图示电能表的转盘在 内转动了3600圈,则他家中用电器实际消耗的电能为 ,实际功率为 ;若该电能表能正常工作的最大电流为 ,则小明家中还能接入额定功率为 的用电器。