Question

23、在一次物理课外科技活动中，老师为活动小组的同学们提供了一个新型的电子器件．只知道该新型电子器件两端的电压与通过电流的比值不是一个定值．老师要求活动小组的同学用如图甲所示的电路，探究通过新型电子器件的电流I与可控电源的电压U的关系．已知可控电源的电压在0与220V间可调，定值电阻R=20Ω．同学们在老师的指导下得到了如图乙所示的图象．则：
（1）当U=150V时，该新型电子器件的电功率是

130

W；
（2）可控电源电压在160到220V间变化时，电子器件的电阻变化规律是：

阻值逐渐变小

．

Answer 1

分析：（1）由图象可知当电源电压为150V时电路中的电流，根据欧姆定律可求定值电阻两端的电压，再根据串联电路中的电压关系求电子元件两端的电压，利用功率公式求该新型电子器件的电功率；
（2）通过图象可知可控电源电压在160V和220V时，电路中电流分别为1A和2A．根据欧姆定律和串联电路中的特点，可求出电子元件对应的阻值，即可知电阻变化的特点．

解答：解：（1）由图象可看出，当U=150V时，电路中的电流为I=1A，
∴定值电阻两端的电压：
U₁=IR=1×20V=20V，
电子元件两端的电压：
U₂=U-U₁=150V-20V=130V，
该新型电子器件的电功率：
P₂=U₂I=130V×1A=130W；
（2）①当可控电源电压是U′=160V时，电路中的电流为I′=1A，
∵U′=I′（R₂′+R₁），
即：160V=1A×（R₂′+20Ω），
∴R₂′=140Ω．
②当可控电源电压U″=220V时，电路中的电流为I″=2A，
∵U″=I″（R₂″+R₁），
即：220V=2A×（R₂″+20Ω），
∴R₂″=90Ω
可控电源电压在160到220V间变化时，电子器件的电阻由140Ω减小到90Ω．
故答案为：130；阻值不断减小．

点评：本题是一道数形结合的题目，通过图象可获得一些已知条件，再利用欧姆定律及串联电路的特点求解．