Question

14．定值电阻R₁和小灯泡R₂的伏安特性曲线分别如图所示．若将R₁和R₂串联后接在8伏的电源两端，则R₁与R₂的电功率之比为3：5．若将R₁和R₂并联后接在5伏的电源两端，两分钟整个电路消耗的电能是480 J．

Answer 1

分析 （1）两电阻串联时通过它们的电流相等，由图象找出它们两端的电压之和为8V的电压，然后由P=UI求出他们的功率之比；
（2）两电阻并联时它们两端的电压相等，根据图象读出对应的电流，根据并联电路的电流特点求出干路电流，利用W=UIt求出两分钟整个电路消耗的电能．

解答 解：（1）将R₁和R₂串联后接在8伏的电源两端时，
因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，
所以，由图象可知，当I=0.3A，U₁=3V，U₂=5V时符合，
则R₁与R₂的电功率之比：
$\frac{{P}_{1}}{{P}_{2}}$=$\frac{{U}_{1}I}{{U}_{2}I}$=$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$=$\frac{3V}{5V}$=$\frac{3}{5}$；
（2）将R₁和R₂并联后接在5伏的电源两端时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，两电阻两端的电压均为5V，由图象可知，I₁=0.5A，I₂=0.3A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流：
I′=I₁+I₂=0.5A+0.3A=0.8A，
则两分钟整个电路消耗的电能：
W=U′I′t=5V×0.8A×2×60s=480J．
故答案为：3：5； 480．

点评 本题考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点以及电功率公式、电功公式的应用，关键是根据串联电路特点由图象得出符合题意的电流和电压值．