Question

20．某規(guī)格的燈泡和一定值電阻的電壓和電流關(guān)系如圖所示．當(dāng)它們以兩種不同的連接方式接在同一穩(wěn)壓電源兩端時(shí)，從電源流出的電流變化了0.7A．
（1）圖中表示小燈泡電壓和電流關(guān)系的是圖線②（填序號(hào)）
（2）該穩(wěn)壓電源的電壓多大？
（3）兩種連接方式中，小燈泡功率變化了多少？

Answer 1

分析 （1）通過定值電阻的電流與他兩端的電壓成正比，燈泡的電阻歲溫度的升高而增大，所以電流與他兩端的電壓不成正比；
（2）并聯(lián)時(shí)，定值電阻和燈泡兩端的電壓相等，從圖象可以找到電源電壓的大��；串聯(lián)時(shí)電流相等，而電壓為兩用電器的電壓之和，再據(jù)此找出電流變化符合0.7A的情況即可判斷電源電壓．
（3）根據(jù)圖象求出串、并聯(lián)時(shí)，電路電流，再根據(jù)公式P=UI求出燈泡電功率的變化．

解答 解：
（1）①圖線電流與電壓成正比，所以是定值電阻電壓和電流的關(guān)系圖線；②是一條曲線，電流與電壓不成正比，所以是小燈泡電壓和電流關(guān)系圖線；
（2）當(dāng)并聯(lián)時(shí)，定值電阻和燈泡兩端的電壓相等，從圖象可知，當(dāng)電壓U=10V時(shí)，燈泡和定值電阻的電流均為0.5A，則總電流I=1A；
當(dāng)串聯(lián)時(shí)，從圖象中還可以看出，當(dāng)電流為0.3A時(shí)，燈泡和定值電阻兩端的電壓分別為4V、6V，則總電壓為10V．此時(shí)電流的變化量恰恰好為1A-0.3A=0.7A，符合題干要求，所以說明穩(wěn)定電源的電壓就是10V．
（3）從圖象可以看出并聯(lián)時(shí)，通過定值電阻和燈泡的電流相等，都是0.5A；
所以電路總電流為I₁=0.5A+0.5A=1A；
串聯(lián)時(shí)電路電流I₂=1A-0.7A=0.3A；
由圖象可知，當(dāng)通過燈泡的電流為0.3A時(shí)，燈泡兩端的電壓U₂=4V；
并聯(lián)時(shí)燈泡的功率為P₁=UI₁=10V×0.5A=5W；
串聯(lián)時(shí)，燈泡的功率為P₂=U₂I₂=4V×0.3A=1.2W；
燈泡功率變化為△P=P₁-P₂=5W-1.2W=3.8W．
答：（1）②；（2）該穩(wěn)壓電源的電壓為10V；（3）兩種連接方式中，小燈泡功率變化了3.8W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電壓、電流、功率的計(jì)算，關(guān)鍵是能從圖象中找到需要的條件，這也是本題的難點(diǎn)．