Question

4．一種電工工具由一個(gè)小燈泡L和一個(gè)定值電阻R并聯(lián)而成，通過(guò)L、R的電流跟其兩端電壓的關(guān)系如圖所示．由圖可得定值電阻R的阻值為10Ω；當(dāng)電壓增大時(shí)，L的電阻增大，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是燈絲的電阻與溫度有關(guān)，當(dāng)把這個(gè)工具接在電壓為2V的電路兩端，該電工工具的工作電流0.8 A，此時(shí)L的電阻是3.3Ω．（保留一位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）由圖象可知，R的I-U圖象是正比例函數(shù)，則R是定值電阻，讀出任意一組電流和電壓值，根據(jù)歐姆定律求出R的阻值；
（2）由圖象讀出小燈泡兩端的電壓分別為1V、2V、4V時(shí)對(duì)應(yīng)的電流，根據(jù)歐姆定律求出電阻，進(jìn)一步歸納得出燈泡電阻隨電壓的變化，然后根據(jù)影響電阻大小的因素判斷電阻變化的原因；
（3）小燈泡L與電阻R并聯(lián)時(shí)兩端的電壓相等，根據(jù)圖象讀出對(duì)應(yīng)的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出電路中的總電流，利用歐姆定律求出此時(shí)L的電阻．

解答 解：（1）由圖象可知，當(dāng)U_R=2V時(shí)，通過(guò)的電流I_R=0.2A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，定值電阻R的阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω；
（2）由圖象可知，小燈泡兩端的電壓分別為1V、2V、4V時(shí)對(duì)應(yīng)的電流分別為0.4A、0.6A、0.8A，
則對(duì)應(yīng)的電阻分別為：
R_L1=$\frac{{U}_{L1}}{{I}_{L1}}$=$\frac{1V}{0.4A}$=2.5Ω，R_L2=$\frac{{U}_{L2}}{{I}_{L2}}$=$\frac{2V}{0.6A}$≈3.3Ω，R_L3=$\frac{{U}_{L3}}{{I}_{L3}}$=$\frac{4V}{0.8A}$=5Ω，
由此可見，隨著電壓的升高，L的阻值逐漸增大，
因燈泡兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)的電流增大，且燈絲的長(zhǎng)度、材料、橫截面積不變，
所以，由P=UI可知，燈泡實(shí)際功率變大，溫度升高，故燈泡電阻變大的原因是燈絲的電阻與溫度有關(guān)；
（3）電工工具由一個(gè)小燈泡L和一個(gè)定值電阻R并聯(lián)而成，當(dāng)把這個(gè)工具接在電壓為2V的電源兩端時(shí)，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，U_L=U_R=2V，
由圖象可知，對(duì)應(yīng)的電流分別為I_L=0.6A，I_R=0.2A，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，電路中的總電流：
I=I_L+I_R=0.6A+0.2A=0.8A，
此時(shí)L的電阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{2V}{0.6A}$≈3.3Ω．
故答案為：10；增大；燈絲的電阻與溫度有關(guān)；0.8；3.3．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)圖象得出相關(guān)的信息和歸納出燈泡電阻與電壓的關(guān)系．