Question

14．如图所示是某规格的小灯泡L和定值电阻R的U-I图象．

（1）图中表示小灯泡U-I图象的是②（填序号）．
（2）若它们串联总电阻的值为R_串，请在图上坐标区域内画出它的U-I图象（R_串的U-I图象用③表示）．
（3）当它们并联接在8V电压下，求电路消耗的总功率．

Answer 1

分析 （1）灯丝的电阻随温度而变化，据此分析解答；
（2）先描点再画图，比如画串联时，电流是0.1A时，可以从图中已知曲线看出电压分别是2V和1.5V，所以串联总电压就应该是3.5V；电流是0.3A时，从图看出电压分别是4V和6V，所以总电压是10V．同样的方法把每个电流对应的点描出；
（3）当它们并联接在8V电压下，根据并联电路电压的规律，由图可知，通过定值电阻和灯的电流，由并联电路的规律可求电路的总电流，根据P=UI_求电路消耗的总功率．

解答 解：（1）因灯的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值，根据欧姆定律I=$\frac{U}{R}$，电流随电压的变化关系图象不是直线；故②表示小灯泡U-I图象；
（2）先描点再画图：当灯和电阻串联时，电流是0.1A时，可以从图中已知曲线看出电压分别是2V和1.5V，所以串联总电压就应该是3.5V；
电流是0.2A时，从图看出电压分别是2.6V和4V，所以总电压是6.6V；
电流是0.3A时，从图看出电压分别是4V和6V，所以总电压是10V，
R_串的U-I图象如图③所示；

（3）当它们并联接在8V电压下，根据并联电路电压的规律，定值电阻和灯的电压都为8V，由图可知，通过
定值电阻和灯的电流分别为0.4A和0.45A，由并联电路的规律，电路的总电流为：
I_并=I_R+I_L=0.4A+0.45A=0.85A，
电路消耗的总功率：
P_总=UI_并=8V×0.85A=6.8W．
答：（1）②；
（2）如上图所示；
（3）当它们并联接在8V电压下，电路消耗的总功率为6.8W．

点评 本题考查影响灯丝电阻大小的变化因素、串联电路的规律、作图能力及并联电路的规律和电功率的计算．