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为了探究“影响电功的因素”,某课外活动小组设计了如题图所示的实验方案.图中白炽灯L1为“220V-40W”,R1=1210Ω,L2为“220V-100W”,R

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解决时间 2021-03-23 11:49
为了探究“影响电功的因素”,某课外活动小组设计了如题图所示的实验方案.图中白炽灯 L1 为“220V-40W”,R1 =1210Ω,L2 为“220V-100W”,R2 =484Ω;电能表的参数为“220V,50Hz,5(10)A,2?400r/(KW?h)”.其实验过程是:S1 闭合,S2 断开,观察5min内电能表转盘的转数 n1 =8圈;S1 断开,S2 闭合,观察5min内电能表转盘的转数 n2 =20圈;S1 ,S2 均闭合,5min内电能表转盘的转数 n3 =28圈.在三次实验中均观察到L2比L1 亮;用手接近白炽灯(不接触)均感到测L2比L1热.请你根据对这些实验现象的分析回答下面的问题:

(1)S1 ,S2 均闭合时,L1 ,L2属于______联电路,L1、L2两端的电压______,通过的电流______(填“相同”或“不相同”).
(2)由n2 >n1可知,在相同时间内,L1消耗的电能______L2消耗的电能.
(3)由L2比L1热,L2比L1亮可知,电流通过L2转化的电能______通过L1转化的电能.
(4)根据欧姆定律,通过的L1电流I1______通过L2的电流I2.
(5)通过以上分析可以得出如下结论:在时间相同、电压一定的情况下,电流做功的多少与______有关,______越大,电流做功______.
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解:(1)由电路图可知,S1 ,S2 均闭合时,L1、L2并联,
∵并联电路中各支路两端的电压相等,
∴L1、L2两端的电压相同,
∵两灯泡的电阻不相等,
∴根据欧姆定律可知,两灯泡的电流不相等.
(2)由题意可知,5min内,L1单独工作时电能表转盘的转数为8圈,L2单独工作时电能表转盘的转数为20圈,
∴在相同时间内,L1消耗的电能少于L2消耗的电能;
(3)L2比L1亮说明L2的功率大于L1的功率,L2比L1热说明电流通过L2产生的热量大于L1产生的热量,即电流通过L2转化的电能大于通过L1转化的电能;
(4)根据W=UIt可知,两灯泡的电压和通电时间相同时,L2消耗的电能多,说明通过L2的电流大于L1的电流;
(5)通过以上分析可以得出如下结论:在时间相同、电压一定的情况下,电流做功的多少与电流有关,电流越大,电流做功越多.
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