题目内容
6.如图甲所示为一个电灯两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线,可见两者不成线性关系,这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化,参考这根曲线,回答下列问题(电流表可视为理想电表)(1)如图乙所示,若把三个这样的电灯串联后,接到电动势为12V,内阻不计的电源两端,求每个灯泡两端的额定电压U;
(2)接第(1)问,利用甲图,求此电路中每个灯泡实际功率P1;
(3)如图丙所示,若把一个这样的电灯接在电动势为8V,内阻为20Ω的电源两端,请在图甲中画出这个电源路段电压U随干路电流I变化的规律,并求此电路中流过灯泡的电流I2和实际功率P2.
分析 (1、2)三个电灯串联后,每只电灯的电压为4V;再由甲图读出电灯的工作电流,由P=UI可求得电功率;
(3)根据闭合电路欧姆定律可以在甲图上作出图象,此图象与电灯的伏安特性曲线的交点,表示电灯实际工作状态,读出交点的电压和电流,由欧姆定律求出电阻.
解答 解:(1)把三个这样的电灯串联后,三只灯泡中的电流相等,则灯泡两端的电压相等;则每只灯泡的实际电压为$\frac{12}{3}$V=4V;
(2)再在图甲上可以查到每只电灯加上4V实际电压时的工作电流为I=0.41A,则每个灯泡的实际功率P1=UI=4×0.41=1.64W.
(3)电源的电动势为8V,内阻为20Ω,则短路电流I0=$\frac{8}{20}$=0.4A; 在图中作出电源的伏安特性曲线如图所示;两图象的交点为为灯泡的工作点,故可知,电压为U2=2V,电流为I2=0.3A,则其功率P=U2I2=2×0.3=0.6A;
答:(1)每个灯泡两端的额定电压U均为4V;
(2)此电路中每个灯泡实际功率P1为1.64W;
(3)并求此电路中流过灯泡的电流I2和实际功率P2.分别为0.3A和0.6W.![]()
点评 此题电灯的电阻随温度的变化而变化,故其电阻R=$\frac{U}{I}$≠$\frac{△U}{△I}$.本题的技巧是应用数学方法,通过作图求解电灯的电流.
练习册系列答案
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