知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

3．（2012秋•福州校级期末）

灯泡类型盒内初温盒内末温电流表示数

白炽灯 20℃ 78℃ 6mA

普通照明灯 20℃ 50℃ 15mA

LED灯 20℃ 35℃ 60mA
LED灯作为环保节能灯已逐步进入家庭，小明为了比较LED灯与家用普通白炽灯、普通节能灯的发光效率，用如图所示的装置进行了实验，其中，R₀为光敏电阻，光照越强时，其电阻越小．
①他先把“220V 15W”的白炽灯接入灯座，通过调整，使灯泡与温度计的玻璃泡距离约为2cm，灯泡与光敏电阻的距离约为30cm，闭合开关S和S₁，通电10min，分别读出温度计和电流表的示数，并填入下表．
②再分别把“220V 15W”的普通节能灯和led灯接入灯座，重复上述实验将相关数据记录表．
（1）电能转化为内能最多的灯是    ，这是通过观察    来比较的．
（2）通过比较    来比较转化成光能的多少，可知LED等的发光效率较    （选填“高”或“低”）．
（3）综合分析表中数据可知，15W的LED等的发光亮度与    只15W白炽灯同时发光亮度相当．
（4）此实验应用了物理研究中的转换法，下列实验中研究方法与之相同的是    ．
A．研究电流与电压，电阻的关系
B．研究两个电阻串联后总电阻与两个电阻的关系
C．根据小磁针是否转动来判断磁场是否存在．

难度：较难

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4．为验证小灯泡（点光源）光能的球面散射规律并测定其发光效率，有同学设计并进行了如图1所示的实验：将一个“6V 8.0W”的小灯泡接入电路，使之正常发光，在灯泡灯丝的同一水平面、正对光线方向放一个光强探头，以测定与光源间距为d时相应的光强值I，其测得以下9组数据（下表）；并用一数字图象处理器将表内数据分别在I-d，I-d^-1和I-d^-2坐标平面内标得如下数据点，如图2所示．
d/×10^-2m 6.50 7.50 8.50 9.50 10.5 11.5 12.5 13.5 14.5
I/W•m^-2 8.29 6.66 4.96 3.92 3.37 2.61 2.30 1.97 1.70

（1）根据图中三个数据点图，可看出I与哪个量存在线性关系，因此可将I与d之间的数学关系式表达为______，其中的常量为______W（保留两位有效数字）．
（2）在与光源等距的各点，认为光源向各方向发出的光强大小几乎相等，依点光源光能向周围空间360球面均匀散射的物理模型，写出光源的发光功率P，光强值I及相应的与光源距离d之间的关系式______．
（3）根据以上条件，算出小电珠的电-光转换效率η=______% （保留一位有效数字）．

难度：中等

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5．（2006•虹口区二模）为验证小灯泡（点光源）光能的球面散射规律并测定其发光效率，有同学设计并进行了如图1所示的实验：将一个“6V  8.0W”的小灯泡接入电路，使之正常发光，在灯泡灯丝的同一水平面、正对光线方向放一个光强探头，以测定与光源间距为d时相应的光强值I，其测得以下9组数据（下表）；并用一数字图象处理器将表内数据分别在I-d，I-d^-1和I-d^-2坐标平面内标得如下数据点，如图2所示．

d/×10^-2m 6.50 7.50 8.50 9.50 10.5 11.5 12.5 13.5 14.5

I/W•m^-2 8.29 6.66 4.96 3.92 3.37 2.61 2.30 1.97 1.70

（1）根据图中三个数据点图，可看出I与哪个量存在线性关系，因此可将I与d之间的数学关系式表达为    ，其中的常量为    W（保留两位有效数字）．
（2）在与光源等距的各点，认为光源向各方向发出的光强大小几乎相等，依点光源光能向周围空间360⁰球面均匀散射的物理模型，写出光源的发光功率P₀，光强值I及相应的与光源距离d之间的关系式    ．
（3）根据以上条件，算出小电珠的电-光转换效率η=    % （保留一位有效数字）．

难度：较难

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6．下图为一测量灯泡发光强度的装置，AB是一个有刻度的底座，两端可装两个灯泡．中间带一标记线的光度计可在底座上移动，通过观察可以确定两边灯泡在光度计上的照度是否相同．已知照度与灯泡的发光强度成正比、与光度计到灯泡的距离的平方成反比．现有一个发光强度I的灯泡a和一个待测灯泡b．分别置于底座两端（如图）

（1）怎样测定待测灯泡的发光强度？______2
r 21
I

难度：中等

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7．下图为一测量灯泡发光强度的装置，AB是一个有刻度的底座，两端可装两个灯泡．中间带一标记线的光度计可在底座上移动，通过观察可以确定两边灯泡在光度计上的照度是否相同．已知照度与灯泡的发光强度成正比、与光度计到灯泡的距离的平方成反比．现有一个发光强度I₀的灯泡a和一个待测灯泡b．分别置于底座两端（如图）

（1）怎样测定待测灯泡的发光强度？．
（2）简单叙述一个可以减小实验误差的方法．．

难度：中等

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灯泡类型	盒内初温	盒内末温	电流表示数
白炽灯	20℃	78℃	6mA
普通照明灯	20℃	50℃	15mA
LED灯	20℃	35℃	60mA

d/×10^-2m	6.50	7.50	8.50	9.50	10.5	11.5	12.5	13.5	14.5
I/W•m^-2	8.29	6.66	4.96	3.92	3.37	2.61	2.30	1.97	1.70