Question

4．圖甲是小燈泡L和電阻R的電流隨電壓變化的圖象，電阻R的阻值為10Ω．若將它們按圖乙所示接入電路中，只閉合開關(guān)S，小燈泡兩端的電壓為2V，其實(shí)際功率為1W；再閉合開關(guān)S₁，電流表示數(shù)變化了0.2 A，此時電路消耗的總功率為1.4 W．若將它們串聯(lián)接入電壓為2.5V的電路中，電路中的電流為0.2 A．

Answer 1

分析 （1）由圖象讀出任意一組電阻R兩端的電壓和對應(yīng)的電流，根據(jù)歐姆定律求出電阻R的阻值；
（2）當(dāng)只閉合開關(guān)S時，電路為L的簡單電路，由甲圖象讀出當(dāng)小燈泡兩端的電壓為2V時通過燈泡L的電流，根據(jù)P=UI求出其實(shí)際功率；
（3）當(dāng)再閉合開關(guān)S₁時，燈泡與定值電阻R并聯(lián)，電流表測干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知R兩端的電壓，由甲圖象可知此時通過R的電流，利用并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知電流表示數(shù)的變化和干路電流表的示數(shù)，根據(jù)P=UI求出此時電路消耗的總功率．
（4）在甲圖象找到電流相同的點(diǎn)，使得燈泡和電阻的電壓之和等于2.5V即可．

解答 解：（1）由圖象可知，當(dāng)U_R=3V時，I_R=0.3A，
根據(jù)歐姆定律可得，電阻R的阻值：R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω；
（2）當(dāng)只閉合開關(guān)S時，電路為L的簡單電路，燈泡兩端的電壓為2V，即電源電壓U=2V；
由圖象可知，當(dāng)U_L=2V時，通過燈泡的電流I_L=0.5A，
則燈泡的實(shí)際功率：P_L=U_LI_L=2V×0.5A=1W；
（3）當(dāng)再閉合開關(guān)S₁時，L與R并聯(lián)，電流表測干路電流；
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以它們兩端的電壓U_L=U_R=U=2V，
由圖象可知，通過它們的電流分別為I_L=0.5A，I_R=0.2A，
因串聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，電流表示數(shù)變化為I_R=0.2A；
此時干路中的電流：I=I_L+I_R=0.5A+0.2A=0.7A，
此時電路消耗的總功率：P=UI=2V×0.7A=1.4W．
（4）若將它們串聯(lián)接入電壓為2.5V的電路中，
串聯(lián)電路電流處處相等，總電壓等于各部分電路電壓之和，
由圖象可知，當(dāng)電流為0.2A時，L、R兩端的電壓分別是0.5V和2V，它們之和等于2.5V，滿足電源電壓為2.5V，所以此時電路中的電流為0.2A．
故答案為：10；1；0.2；1.4；0.2．

點(diǎn)評 本題考查了并聯(lián)電路和串聯(lián)電路的特點(diǎn)、歐姆定律和電功率公式的應(yīng)用，從圖象中讀出符合題意的電流和電壓值以及知道電流表示數(shù)的變化量為通過R的電流是解題的關(guān)鍵．