Question

【題目】如圖（甲）所示為一個(gè)電燈兩端的電壓與通過它的電流變化關(guān)系曲線．由圖可知,兩者不成線性關(guān)系,這是由于焦耳熱使燈絲的溫度發(fā)生了變化．參考這條曲線回答下列問題（不計(jì)電流表和電池的內(nèi)阻）．

（1）若把三個(gè)這樣的電燈串聯(lián)后,接到電動(dòng)勢(shì)為12 V的電源上,求流過電燈的電流和每個(gè)電燈的電阻；

（2）如圖（乙）所示,將兩個(gè)這樣的電燈并聯(lián)后再與10 Ω的定值電阻R0串聯(lián),接在電動(dòng)勢(shì)為8 V的電源上,求通過電流表的電流值以及每個(gè)電燈的實(shí)際功率．

Answer 1

【答案】見解析．

【解析】

試題分析：（1）把三個(gè)這樣的電燈串聯(lián)后,每只電燈得到的實(shí)際電壓為 V=4 V．

由題圖（甲）可知,每只電燈加上4 V的實(shí)際電壓時(shí)的工作電流均為I=0．4 A,

由此可以求出此時(shí)每只電燈的實(shí)際電阻

R== Ω=10 Ω．

（2）在題圖（乙）的混聯(lián)電路中,設(shè)每只電燈上的實(shí)際電壓和實(shí)際電流分別為U'和I'．

在這個(gè)閉合電路中,E=U'+2I'R0．

代入數(shù)值并整理得U'=8-20I'

這是一個(gè)反映電路的直線方程．把該直線在圖（甲）的坐標(biāo)系中畫出,如圖所示．（I代表I',U代表U'）

這兩條圖線的交點(diǎn)U'=2 V,I'=0．3 A,

同時(shí)滿足了電路結(jié)構(gòu)和元件的要求,此時(shí)通過電流表的電流值IA=2I'=0．6 A

每個(gè)電燈的實(shí)際功率P=U'I'=2×0．3 W=0．6 W．