Question

7．定值电阻R₁、R₂和标有额定功率为“0.9W”字样白炽灯L以及特殊电子元件E（电阻随温度升高而减小）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，根据实验数据绘出四个电子元件（或用电器）的I一U（或U一I）图线，如图所示．
（1）甲乙丙三个图象中，表示白炽灯的是丙，白炽灯的额定电流为0.3A．
（2）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，则灯泡的实际功率是0.15W．

Answer 1

分析 （1）从第一个图象中任找一组定值电阻R₁、R₂的电流和对应的电压，根据欧姆定律可知电压相同时，电流越大电阻越小，进一步根据R₁＜R₂确定OA代表的电阻；再根据灯泡的电阻随着电压的增大，功率增大，亮度增加，灯丝温度升高，因此电阻变大结合图象判断表示白炽灯的I-U图线，再根据P=UI从图象中找出额定功率对应的电流，最后分析特殊电子元件E的电阻随电压的变化；
（2）根据串联电路各处的电流相等结合定值电阻R₂与白炽灯L的I-U图线，找到满足条件的电压，再根据P=UI求出灯泡的实际功率．

解答 解：（1）由甲图象可知，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R=$\frac{U}{I}$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；
由乙图象可知，电压增大，电流增大，但电流的变化量比电压的变化量大，由R=$\frac{△U}{△I}$可知，OC代表的电阻减小；
由丙图象可知，电压增大，电流增大，电压的变化量大于电流的变化量，由R=$\frac{△U}{△I}$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，电流为0.3A时，灯泡的功率为0.9W；
（2）由图象可知，当电流为I=0.15A，灯泡两端的电压为U_L=1V，R₂两端的电压为U₂=2.5V时，电路两端的电压为3.5V，
所以，灯泡的实际功率：
P_L=U_LI=1V×0.15A=0.15W．
故答案为：丙；0.3；0.15．

点评 本题是图象信息题，抓住图象横纵坐标表示的物理量，结合欧姆定律进行分析，重点考查学生分析能力和知识综合运用能力，难点有二：一是结合灯泡的电阻与温度有关判断其I-U图线；二是结合串联电路各处的电流相等和总电压等于各分电压之和找出符合电源电压的电流及灯泡两端的电压．