题目内容
图中图线①表示某电池组的输出电压-电流关系,图线②表示某用电器的电压-电流关系.该电池组的内阻为
5
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Ω.当该用电器和一个阻值为20Ω的定值电阻R串联并与电池组组成闭合电路( R不随温度变化),则该用电器的实际功率为18.75
18.75
W.分析:根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir可知,电池组U-I图线的斜率绝对值等于其内阻.当该用电器和一个阻值为20Ω的定值电阻R串联并与电池组组成闭合电路时,根据闭合电路欧姆定律得到:该用电器的电压与电流的关系式,作出U-I两图线,此图线与图线的交点表示用电器的工作状态,读出电压和电流,即可求出该用电器的实际功率.
解答:解:根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir可知,电池组U-I图线的斜率绝对值等于其内阻,则由数学知识得r=|
|=
Ω=5Ω.电池组的电动势为E=50V.
当该用电器和一个阻值为20Ω的定值电阻R串联并与电池组组成闭合电路时,设该用电器的电压为U,电路中电流为I,则有
U=E-I(R+r)=50-25I
根据U=50-25I,作出U-I图线,如图③,图线②与③的交点表示用电器的工作状态,
由图知,交点处电压为U=12.5V,电流为I=1.5A,则该用电器的实际功率为P=UI=18.75W.
故答案为:5; 18.75
△U |
△I |
50-25 |
5 |
当该用电器和一个阻值为20Ω的定值电阻R串联并与电池组组成闭合电路时,设该用电器的电压为U,电路中电流为I,则有
U=E-I(R+r)=50-25I
根据U=50-25I,作出U-I图线,如图③,图线②与③的交点表示用电器的工作状态,
由图知,交点处电压为U=12.5V,电流为I=1.5A,则该用电器的实际功率为P=UI=18.75W.
故答案为:5; 18.75
点评:本题一要理解电源的U-I图象的物理意义,读出电源的内阻和电动势;二采用作图法,得到该用电器和定值电阻R串联时的工作状态.
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