题目内容
【题目】定值电阻R1、R2和标有额定功率为“0.9W”字样白炽灯L和特殊电子元件E并联接在电路中,且R1<R2,改变电路两端电压U,通过每个电阻、电灯和特殊电子元件的电流也相应改变,根据实验数据绘出R1、R2、RL和RE的I一U (或U一I)图线,如图所示。
(1)白炽灯的额定电流为___ _A,
(2)若将定值电阻R1与特殊电子元件E并联后接在电压为3V电路中,电路消耗的总功率是___ _W。
(3)若将定值电阻R2与白炽灯L串联后,接在电压为3.5V的电路中,则电阻R2在1分钟内产生的热量是___J。
【答案】(1)0.3;
(2)1.95;
(3)22.5
【解析】试题分析:(1)由第一幅图象可知,当两电阻两端的电压相同时,通过定值电阻A的电流比B大,由欧姆定律可知B的电阻大、A的电阻小;因R1<R2,所以OA代表R1的I-U图线;由第二幅图象可知,电压增大,电流增大,但电流的变化量比电压的变化量大,根据欧姆定律可知OC代表的电阻减小;从第三幅图象可知,电压增大,电流增大,电压的变化量大于电流的变化量,根据欧姆定律可知OD代表的电阻变大;因白炽灯泡的电阻会随两端电压的变大,功率变大,温度升高而变大,所以OD代表白炽灯的I-U图线,OC代表的是电子元件E的I-U图线;从图象中可知当灯泡两端的电压为3V时,电流为0.3A;
(2)查图可知,当电压为U=3V时,R1中的电流为I1=0.35A,电子元件中的电流为IE=0.3A,电路中的总电流为I′=I1 +IE=0.35A+0.3A=0.65A,电路的总功率为P总=UI′=3V×0.65A=1.95W.
(3)查图可知当电流为I=0.15A,灯泡两端的电压为UL=1V,R2两端的电压为U2=2.5V时,电路两端的电压为3.5V;电阻R2在1分钟内产生的热量为Q=W=U2It=2.5V×0.15A×60s=22.5J。