Question

天翔一家計劃中考結(jié)束后到騰龍洞旅游，于是爸爸買回一種新式手電筒．它的前端有3顆發(fā)光燈，能發(fā)出耀眼的白光，老板說那是3顆并聯(lián)關(guān)系的高亮度發(fā)光二極管．想起爺爺有一個老式的手電，天翔想到：可否做一個調(diào)查，對二者作對比研究呢？結(jié)果，天翔收集到以下一些資料：

A．爺爺?shù)氖蛛娦枰�三�?jié)干電池(每節(jié)電壓為1.5 V)供電，更換××牌新電池后可連續(xù)正常發(fā)光3小時；采用白熾燈泡，發(fā)光時燈絲溫度很高，正常工作電流約為0.3 A；燈泡使用壽命約為50小時，為方便更換，燈頭采用螺旋式．

B．爸爸的新手電使用二節(jié)干電池供電，但發(fā)光時亮度比爺爺?shù)睦鲜蛛娨�亮得多；更換××牌新電池后可連續(xù)發(fā)光20小時；發(fā)光二極管屬冷光源，正常發(fā)光時溫度幾乎不升高(接近室溫)，所以其使用壽命極高，可達10萬小時；另外，抗震能力強，電光轉(zhuǎn)換效率(電流通過電燈時，轉(zhuǎn)化成的光能在所消耗的電能中占的百分比)高也是其顯著特征；燈泡被直接焊接在一小塊電路板上．

①爺爺?shù)氖蛛娡驳念~定工作電壓是________V；

②經(jīng)過比較，兩種手電除開燈泡及其連接不同外，其他電路一樣，請在下邊方框內(nèi)幫天翔畫出他家新買的手電的電路圖(框內(nèi)已畫出了發(fā)光二極管的符號)．

③發(fā)光二極管手電有許多優(yōu)點，如：抗震能力強．使用壽命高．電光轉(zhuǎn)換效率高．________．

④比較而言，老式手電的燈泡壽命很低，主要因為________．

⑤新式手電為什么將燈泡焊接在電路板上，而不采用螺旋式燈頭呢？________．

⑥經(jīng)測量，手電筒在不能正常發(fā)光時，干電池的電能被消耗80％，計算

一節(jié)××牌干電池所儲存的電能大約是多少焦耳？(寫出計算過程．)

Answer 1

答案：
解析：

①4.5 V． 　　②略 　　評分說明：二極管的正負接線柱接反扣1分；沒有畫出三個二極管的并聯(lián)關(guān)系扣1分；沒有開關(guān)或開關(guān)不在干路上扣1分；沒有電源不給分． 　　③節(jié)能[或亮度高][或燈泡不需頻繁更換]． 　　④發(fā)光時，燈絲溫度高[或發(fā)光時，燈絲溫度高][或發(fā)光時，燈絲容易熔斷][或發(fā)光時，燈絲緩慢升華] 　　⑤燈泡使用壽命長[或不需頻繁更換]． 　　評分說明：學(xué)生的表述中如出現(xiàn)知識性錯誤，該空不給分． 　　⑥解：由老式手電的相關(guān)數(shù)據(jù)可知燈泡正常發(fā)光所消耗的電能： 　　w＝UIt＝4.5 V×0.3 A×3×3600 s＝14580 J　　2分 　　1節(jié)干電池所儲存的電能： 　　14580 J/(3×80％)＝6075 J　　2分 　　評分說明：其他正確，計算錯誤只扣1分；單位錯誤只扣1分；計算正確，但沒有寫出必要的物理表達式，扣1分；在第二環(huán)節(jié)，只計算出3節(jié)干電池的電能，而未計算1節(jié)干電池的電能扣1分．