Question

8．图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图象，如果将它们串联在电路中，通过它们的电流是0.2A时，电源电压是2.5V；若将它们按图乙所示接人电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为1W；再闭合开关S₁，电流表示数变化了0.2A，在此状态下通电1s，电路中电流做的功是1.4J．

Answer 1

分析 （1）将它们串联在电路中，通过它们的电流是0.2A时，结合图1可知，灯泡L和电阻R的电压，根据串联电路的电压特点即可求出电源电压；
（2）由甲图可知，当U_L=2V时，I_L=0.5A，此时灯的电功率为1W，由此可知电源电压U；当再闭合S₁时，电阻R与灯泡L并联，电流表示数变化值就是此时通过电阻R的电流I_R，利用欧姆定律求R的大小；
（3）根据并联电路的电流规律和公式W=Pt和P=UI可以计算出消耗的电能．

解答 解：（1）将它们串联在电路中，通过它们的电流是0.2A时，查阅图甲可知，U_L1=0.5V，U_R1=2V；
根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知：
电源电压U=U_L1+U_R1=0.5V+2V=2.5V；
（2）由电阻R的U-I图象可知，电阻R的阻值R=$\frac{{U}_{R1}}{{I}_{1}}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω；
由小灯泡的U-I图象可知，当小灯两端的电压U_L=2V时，I_L=0.5A，
小灯泡电功率P_L=U_LI_L=0.5A×2V=1W，所以，小灯泡电功率为1W时，灯泡两端电压为2V，
∴电源电压U=U_L=2V，
根据题意可知，再闭合开关S₁后，电阻R并联入电路，电路中增加的电流即为通过电阻R的电流：
△I=I_R=$\frac{U}{R}$=$\frac{2V}{10Ω}$=0.2A，
（3）再闭合S₁时，电阻R与灯泡L并联，即I_L=0.5A，I_R=0.2A；
此时电路中的电流为：I=I_L+I_R=0.5A+0.2A=0.7A，
由W=Pt=UIt得，经过1s电路消耗的电能为：
W=Pt=UIt=2V×0.7A×1s=1.4J．
故答案为：2.5；0.2；1.4．

点评 本题考查学生获取信息的能力和对公式W=UIt的理解，关键有二：一是从U-I图象得出电源电压，二是电阻R并联入电路，电路中增加的电流即为通过电阻R的电流．