Question

15．如圖為小藝同學通過實驗獲得的定值電阻A和小燈泡B的I-U圖象，根據(jù)圖象提供的信息，求：
（1）小藝認為小燈泡的電阻隨著電壓的增加而變大，你認為對嗎？請說明理由．
（2）元件A的阻值為多大？
（3）若將它們并聯(lián)，接在5V的電源上，電路中的總電流為多大？
（4）若將它們串聯(lián)，接在某電源上，電路中的總電流是0.15A，電源電壓是多大？

Answer 1

分析 （1）由圖象可知B是燈泡的I-U圖象，根據(jù)圖象可知燈泡兩端電壓和對應(yīng)電流的變化，根據(jù)歐姆定律可知燈泡電阻的變化，進一步根據(jù)燈絲電阻與溫度的關(guān)系解釋原因；
（2）A是定值電阻的I-U圖象，讀出任意一組電壓和電流，根據(jù)歐姆定律求出元件A的阻值；
（3）根據(jù)圖象讀出兩者并聯(lián)在5V的電源上時，通過兩者的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出干路電流；
（4）根據(jù)圖象讀出兩者串聯(lián)、電路中的總電流為0.15A時，兩者兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出電源的電壓．

解答 解：
（1）由圖象可知B是燈泡的I-U圖象，且電壓的變化量大于電流的變化量，根據(jù)歐姆定律可知小燈泡的電阻隨著電壓的增加而變大；
原因是燈泡電壓越大，通過的電流越大，燈泡的實際功率越大，燈絲的溫度越高，燈絲的電阻越大．
（2）A是定值電阻的I-U圖象，當U_A=5V時，I_A=0.25A，
由I=$\frac{U}{R}$可知，R_A=$\frac{{U}_{A}}{{I}_{A}}$=$\frac{5V}{0.25A}$=20Ω；
（3）由圖可知，當A和B并聯(lián)在5V的電源上時，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，兩者兩端的電壓均為5V，
由圖象可知，通過它們的電流都為0.25A，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，干路的電流：I_總=I_A+I_B=0.25A+0.25A=0.5A；
（4）當兩者串聯(lián)接在電路中時，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，通過兩者的電流均為0.15A，
由圖象可知，U_A=3V，U_B=2V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電源電壓：U=U_A+U_B=3V+2V=5V．
答：（1）對，原因是燈越亮，燈絲溫度越高，則燈絲的電阻就越大；
（2）元件A的阻值為20Ω；
（3）若將它們并聯(lián)，接在5V的電源上，電路中的總電流為0.5A；
（4）若將它們串聯(lián)，接在某電源上，電路中的總電流是0.15A，電源電壓是5V．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和并聯(lián)電路的特點以及歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)圖象得出對應(yīng)的信息和根據(jù)歐姆定律分析燈泡電阻隨電壓的變化．