Question

18．如圖甲所示的電路中，R₁=10Ω，R₂=30Ω，它們都是不隨溫度改變的定值電阻，兩個相同的白熾燈它們的伏安特性曲線如圖乙所示，電源電動勢E=8V，內(nèi)阻不計．當電鍵斷開時通過燈泡的電流為0.3A；當電鍵閉合兩個燈泡消耗的總功率為1.2W．

Answer 1

分析 根據(jù)閉合電路歐姆定律表示出燈泡L₁兩端的電壓和電流的關(guān)系式，并在畫在I-U圖線中，找出交點求解．

解答 解：在題圖中的電路中，設(shè)燈泡L₁的實際電壓和實際電流分別為U和I． 在這個閉合電路中，有
E=U+IR
代入數(shù)據(jù)并整理得，U=8-10I
這是一個直線方程，把該直線在題I-U圖線畫出，如圖所示

這兩條曲線的交點為U=5V、I=0.3A，
通過白熾燈L₁的電流是0.3A
當電鍵S閉合時，設(shè)每只電燈加上的實際電壓和實際電流分別為U和I． 在這個閉合電路中，有
E=U+（2I+$\frac{U}{{R}_{2}}$）R₁
代入數(shù)據(jù)并整理得，U=6-15I
這是一個直線方程，把該直線在題圖上畫出，如圖所示

這兩條曲線的交點為U=3V、I=0.2A，當電鍵S閉合時兩個白熾燈消耗的總功率為P=2UI=1.2W
故答案為：0.3，1.2．

點評 注意學會從數(shù)學函數(shù)的角度分析物理圖象問題，并區(qū)分曲線上某點與原點連線的斜率和曲線的切線的斜率含義的不同．表示電源的伏安特性曲線是往下傾斜的直線，表示電阻的伏安特性曲線是過原點的曲線，若將兩圖象畫在同一坐標系中，其交點即表示該電源與該電阻接在了同一個電路中了．