Question

19．由某种材料制成的电器元件，其伏安特性曲线如图所示．现将该元件接在电动势为8V，内阻为4Ω的电源两端，通过该元件的电流为1A，该元件消耗的电功率为4W．现将这个元件与一个4Ω的定值电阻串联后接在该电源上，则该元件获得的电功率为1.5W．

Answer 1

分析 在伏安特性曲线上作出电源的外特性曲线，两曲线的交点即为该元件接在电源上的工作状态，由交点读出电压与电流，根据P=UI可求元件的功率．

解答 解：将该元件接在电动势为8V，内阻为4Ω的电源两端，根据闭合电路欧姆定律得：
U=E-Ir，
带入数据得：U=8-4I，
作出电源的外特性曲线，
则两图线交点，即为该元件接在电源上的工作状态，
由图可知，I=1A，U=4V，该元件消耗的电功率为：P=UI=4×1=4W，
将这个元件与一个4Ω的定值电阻串联后接在该电源上，把定值电阻看成电源内阻，
根据闭合电路欧姆定律得：
U=E-Ir，
带入数据得：U=8-8I，
作出电源的外特性曲线，
由图读出U=2.0V，I=0.75A
则P=UI=1.5W
故答案为：1；4；1.5

点评 本题的技巧是作出电源的外特性曲线，研究交点的意义即可．图象法这是利用数学知识解决物理问题常用的方法．