Question

14．如圖所示是某規(guī)格的小燈泡L和定值電阻R的U-I圖象．

（1）圖中表示小燈泡U-I圖象的是②（填序號）．
（2）若它們串聯(lián)總電阻的值為R_串，請在圖上坐標區(qū)域內(nèi)畫出它的U-I圖象（R_串的U-I圖象用③表示）．
（3）當它們并聯(lián)接在8V電壓下，求電路消耗的總功率．

Answer 1

分析 （1）燈絲的電阻隨溫度而變化，據(jù)此分析解答；
（2）先描點再畫圖，比如畫串聯(lián)時，電流是0.1A時，可以從圖中已知曲線看出電壓分別是2V和1.5V，所以串聯(lián)總電壓就應(yīng)該是3.5V；電流是0.3A時，從圖看出電壓分別是4V和6V，所以總電壓是10V．同樣的方法把每個電流對應(yīng)的點描出；
（3）當它們并聯(lián)接在8V電壓下，根據(jù)并聯(lián)電路電壓的規(guī)律，由圖可知，通過定值電阻和燈的電流，由并聯(lián)電路的規(guī)律可求電路的總電流，根據(jù)P=UI_求電路消耗的總功率．

解答 解：（1）因燈的電阻隨溫度的變化而變化，不是一個定值，根據(jù)歐姆定律I=$\frac{U}{R}$，電流隨電壓的變化關(guān)系圖象不是直線；故②表示小燈泡U-I圖象；
（2）先描點再畫圖：當燈和電阻串聯(lián)時，電流是0.1A時，可以從圖中已知曲線看出電壓分別是2V和1.5V，所以串聯(lián)總電壓就應(yīng)該是3.5V；
電流是0.2A時，從圖看出電壓分別是2.6V和4V，所以總電壓是6.6V；
電流是0.3A時，從圖看出電壓分別是4V和6V，所以總電壓是10V，
R_串的U-I圖象如圖③所示；

（3）當它們并聯(lián)接在8V電壓下，根據(jù)并聯(lián)電路電壓的規(guī)律，定值電阻和燈的電壓都為8V，由圖可知，通過
定值電阻和燈的電流分別為0.4A和0.45A，由并聯(lián)電路的規(guī)律，電路的總電流為：
I_并=I_R+I_L=0.4A+0.45A=0.85A，
電路消耗的總功率：
P_總=UI_并=8V×0.85A=6.8W．
答：（1）②；
（2）如上圖所示；
（3）當它們并聯(lián)接在8V電壓下，電路消耗的總功率為6.8W．

點評 本題考查影響燈絲電阻大小的變化因素、串聯(lián)電路的規(guī)律、作圖能力及并聯(lián)電路的規(guī)律和電功率的計算．