Question

（2004?绵阳）在一次物理课外科技活动中，老师为活动小组的同学们提供了一个新型的电子器件．只知道该新型的电子器件两端的电压与通过的电流的比值不是一个定值．老师要求活动小组的同学用如图所示的电路，探究通过新型电子器件的电流I与可控电源的电压U的关系．已知可控电源的电压在0～220V间可调，定值电阻R₀=20Ω．同学们在老师的指导下得到了如图所示的图象．
①请说出同学们在按老师给出的电路图正确连接好电路之后，得到该图象经过了哪些主要步骤？
②求当U=110V时，新型电子器件的电功率？

Answer 1

分析：（1）读出多组可控电源的电压U和与之对应的电流表的示数I，并将测出的多组数据在I-U坐标系中描点，最后将各点连接即可；
（2）由图乙可以看出，当电源电压U=110V时，电路中的电流I=1.0A，根据欧姆定律求出定值电阻两端的电压，根据串联电路的电压特点求出新型电子器件两端的电压，利用P=UI求粗新型电子器件的电功率．

解答：解：①由图可以看出，电子器件上所加的电压从0逐渐升高到220V，读出多组可控电源的电压U和与之对应的电流表的示数I，建立I-U坐标系，并将测出的多组数据在I-U坐标系中描点，最后将各点连接得到图乙的I-U图象；
②由图象可知，当U=110V时，电路中的电流为I=1.0A，
根据欧姆定律可得，定值电阻两端的电压：
U₁=IR₀=1.0A×20Ω=20V，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴电子元件两端的电压：
U₂=U-U₁=110V-20V=90V，
该新型电子器件的电功率：
P₂=U₂I=90V×1A=90W．
答：①由图可以看出，电子器件上所加的电压从0逐渐升高到220V，读出多组可控电源的电压U和与之对应的电流表的示数I，建立I-U坐标系，并将测出的多组数据在I-U坐标系中描点，最后将各点连接得到图乙的I-U图象；
②当U=110V时，新型电子器件的电功率为90W．

点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是根据图象得出当U=110V时电路中的电流．