Question

4．小明同學(xué)閱讀課外資料時(shí)，發(fā)現(xiàn)一幅“220V 100W”白熾燈泡的電流I和電壓U關(guān)系的圖象如圖（a）所示．請你根據(jù)圖象回答下列問題：

（1）小燈泡的電阻值隨電壓的增大而增大（填“增大”、“減小”或“不變”）；
（2）若將兩只相同的這種燈泡串聯(lián)，然后接在220V的電源上，則兩只燈泡實(shí)際消耗的總電功率為83.6W；
（3）若取三只相同的這種燈泡，按如圖（b）所示電路連接，然后將A、B兩端接在220V電源上，則這三只燈泡實(shí)際消耗的總電功率為96.8W．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)I-U圖象的性質(zhì)可明確電阻隨電壓的變化關(guān)系；
（2）已知兩只完全相同的燈泡串聯(lián)，通過的電流相等，電阻相等，根據(jù)歐姆定律可知，燈泡兩端的電壓也相等，從圖象上找到對應(yīng)的電壓和電流，根據(jù)公式P=UI可求兩只燈泡實(shí)際消耗的總功率．
（3）兩燈并聯(lián)后再與相同的燈串聯(lián)，則流過并聯(lián)著的兩個(gè)燈泡上的電流為流過第三個(gè)的燈泡上的一半，在圖中找到這樣特殊的兩點(diǎn)：電壓之和為220V，通過的電流為二倍關(guān)系，可得干路上電流，利用P=UI求解．

解答 解：（1）I-U圖象中圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，故由圖可知，電阻隨電壓的增大而增大；
（2）將兩只相同的這種燈泡串聯(lián)在220V的電源上，每只燈泡兩端的電壓為110V，此時(shí)電流為0.38A，
所以兩只燈泡實(shí)際消耗的總功率P=UI=220V×0.38A=83.6W；
（2）由圖b可知兩個(gè)并聯(lián)再和第三個(gè)串聯(lián)，由串聯(lián)電路電流處處相等可知，分別流過并聯(lián)著的兩個(gè)燈泡上的電流為流過第三個(gè)的燈泡上的一半，設(shè)通過第三個(gè)燈泡的電流為I、兩端電壓U，在圖a上有這樣一個(gè)關(guān)系：I對應(yīng)的電壓為U，$\frac{I}{2}$對應(yīng)的電壓為220V-U，這樣的點(diǎn)在圖上有180V-0.44A和40V-0.22A兩個(gè)，則干路電流為0.44A，所以消耗的總功率：P=220V×0.44A=96.8W．
故答案為：（1）增大；（2）83.6；（3）96.8．

點(diǎn)評 本題考查電燈泡的伏安特性曲線的應(yīng)用以及功率計(jì)算；本題的難點(diǎn)是根據(jù)圖象找到對應(yīng)的數(shù)據(jù)，明確燈泡電阻隨電壓變化明顯，故不能直接由歐姆定律求解；一定要由圖中數(shù)據(jù)分析電壓和電流．