题目内容
如图甲所示的电路中,电源电动势ε=8V,内阻不计,R1=10Ω,R2=30Ω,它们都是阻值不随温度改变的定值电阻,白炽灯L1和L2相同,它们的I-U特性曲线如图乙所示,则当电键S断开时通过白炽灯L1的电流 A.当电键S闭合时两个白炽灯消耗的总功率为 W.
【答案】分析:根据闭合电路欧姆定律表示出灯泡L1两端的电压和电流的关系式,并在画在I-U图线中,找出交点求解.
解答:解:在题图中的电路中,设灯泡L1的实际电压和实际电流分别为U和I. 在这个闭合电路中,有
E=U+IR
代入数据并整理得,U=8-10I
这是一个直线方程,把该直线在题I-U图线画出,如图所示
这两条曲线的交点为U=5V、I=0.3A,
通过白炽灯L1的电流是0.3A
当电键S闭合时,设每只电灯加上的实际电压和实际电流分别为U和I. 在这个闭合电路中,有
E=U+(2I+)R1
代入数据并整理得,U=6-15I
这是一个直线方程,把该直线在题图上画出,如图所示
这两条曲线的交点为U=3V、I=0.2A,当电键S闭合时两个白炽灯消耗的总功率为P=2UI=1.2W
故答案为:0.3,1.2.
点评:注意学会从数学函数的角度分析物理图象问题,并区分曲线上某点与原点连线的斜率和曲线的切线的斜率含义的不同.表示电源的伏安特性曲线是往下倾斜的直线,表示电阻的伏安特性曲线是过原点的曲线,若将两图象画在同一坐标系中,其交点即表示该电源与该电阻接在了同一个电路中了.
解答:解:在题图中的电路中,设灯泡L1的实际电压和实际电流分别为U和I. 在这个闭合电路中,有
E=U+IR
代入数据并整理得,U=8-10I
这是一个直线方程,把该直线在题I-U图线画出,如图所示
这两条曲线的交点为U=5V、I=0.3A,
通过白炽灯L1的电流是0.3A
当电键S闭合时,设每只电灯加上的实际电压和实际电流分别为U和I. 在这个闭合电路中,有
E=U+(2I+)R1
代入数据并整理得,U=6-15I
这是一个直线方程,把该直线在题图上画出,如图所示
这两条曲线的交点为U=3V、I=0.2A,当电键S闭合时两个白炽灯消耗的总功率为P=2UI=1.2W
故答案为:0.3,1.2.
点评:注意学会从数学函数的角度分析物理图象问题,并区分曲线上某点与原点连线的斜率和曲线的切线的斜率含义的不同.表示电源的伏安特性曲线是往下倾斜的直线,表示电阻的伏安特性曲线是过原点的曲线,若将两图象画在同一坐标系中,其交点即表示该电源与该电阻接在了同一个电路中了.
练习册系列答案
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在如图甲所示的电路中,螺线管匝数n=5000匝,横截面积S=20cm2.螺线管导线电阻r=1.0Ω,R1=4.0Ω,R2=5.0Ω.在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度按如图乙所示的规律变化(规定磁感应强度B向下为正),则下列说法中正确的是( )
A、螺线管中产生的感应电动势为1V | B、闭合S,电路中的电流稳定后,电阻R1的电功率为5×10-2W | C、电路中的电流稳定后电容器下极板带负电 | D、S断开后,流经R2的电流方向由下向上 |