Question

【題目】定值電阻R1、R2和標(biāo)有額定功率為“0.9W”字樣白熾燈L和特殊電子元件E并聯(lián)接在電路中，且R1＜R2 ， 改變電路兩端電壓U，通過每個(gè)電阻、電燈和特殊電子元件的電流也相應(yīng)改變，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出R1、R2、RL和RE的I一U（或U一I）圖線，如圖所示．
（1）白熾燈的額定電流為A，
（2）若將定值電阻R1與特殊電子元件E并聯(lián)后接在電壓為3V電路中，電路消耗的總功率是W．
（3）若將定值電阻R2與白熾燈L串聯(lián)后，接在電壓為3.5V的電路中，則電阻R2在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是J．

Answer 1

【答案】
（1）0.3
（2）1.95
（3）22.5
【解析】解：（1）由第一幅圖象可知，當(dāng)兩電阻兩端的電壓相同時(shí)，通過定值電阻A的電流比B大，由歐姆定律可知B的電阻大、A的電阻��；因R1＜R2 ， 所以O(shè)A代表R1的I﹣U圖線； 由第二幅圖象可知，電壓增大，電流增大，但電流的變化量比電壓的變化量大，根據(jù)歐姆定律可知OC代表的電阻減小；
從第三幅圖象可知，電壓增大，電流增大，電壓的變化量大于電流的變化量，根據(jù)歐姆定律可知OD代表的電阻變大；
因白熾燈泡的電阻會(huì)隨兩端電壓的變大，功率變大，溫度升高而變大，所以O(shè)D代表白熾燈的I﹣U圖線，OC代表的是電子元件E的I﹣U圖線；從圖象中可知當(dāng)燈泡兩端的電壓為3V時(shí)，電流為0.3A，此時(shí)燈泡的功率為0.9W．（2）查圖可知，當(dāng)電壓為U=3V時(shí)，R1中的電流為I1=0.35A，電子元件中的電流為IE=0.3A，
電路中的總電流為I′=I1+IE=0.35A+0.3A=0.65A，
電路的總功率為P總=UI′=3V×0.65A=1.95W．（3）查圖可知當(dāng)電流為I=0.15A，燈泡兩端的電壓為UL=1V，R2兩端的電壓為U2=2.5V時(shí)，電路兩端的電壓為3.5V；
電阻R2在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q=W=U2It=2.5V×0.15A×60s=22.5J．
答：（1）0.3；（2）1.95；（3）22.5．
（1）從第一個(gè)圖象中任找一組定值電阻R1、R2的電流和對(duì)應(yīng)的電壓，根據(jù)歐姆定律可知電壓相同時(shí)，電流越大電阻越小，進(jìn)一步根據(jù)R1＜R2確定OA代表的電阻；再根據(jù)燈泡的電阻隨著電壓的增大，功率增大，亮度增加，燈絲溫度升高，因此電阻變大結(jié)合圖象判斷表示白熾燈的I﹣U圖線，再根據(jù)P=UI從圖象中找出額定功率對(duì)應(yīng)的電流；最后分析特殊電子元件E的電阻隨電壓的變化．（2）根據(jù)定值電阻R1與特殊電子元件E的I﹣U圖線找到3V時(shí)對(duì)應(yīng)的電流，再根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出總電流，最后根據(jù)P=UI求出此時(shí)電路消耗的總功率．（3）根據(jù)串聯(lián)電路各處的電流相等結(jié)合定值電阻R2與白熾燈L的I﹣U圖線，找到滿足條件的電壓，根據(jù)Q=W=UIt求出電阻R2在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量．