Question

20．某规格的灯泡和一定值电阻的电压和电流关系如图所示．当它们以两种不同的连接方式接在同一稳压电源两端时，从电源流出的电流变化了0.7A．
（1）图中表示小灯泡电压和电流关系的是图线②（填序号）
（2）该稳压电源的电压多大？
（3）两种连接方式中，小灯泡功率变化了多少？

Answer 1

分析 （1）通过定值电阻的电流与他两端的电压成正比，灯泡的电阻岁温度的升高而增大，所以电流与他两端的电压不成正比；
（2）并联时，定值电阻和灯泡两端的电压相等，从图象可以找到电源电压的大小；串联时电流相等，而电压为两用电器的电压之和，再据此找出电流变化符合0.7A的情况即可判断电源电压．
（3）根据图象求出串、并联时，电路电流，再根据公式P=UI求出灯泡电功率的变化．

解答 解：
（1）①图线电流与电压成正比，所以是定值电阻电压和电流的关系图线；②是一条曲线，电流与电压不成正比，所以是小灯泡电压和电流关系图线；
（2）当并联时，定值电阻和灯泡两端的电压相等，从图象可知，当电压U=10V时，灯泡和定值电阻的电流均为0.5A，则总电流I=1A；
当串联时，从图象中还可以看出，当电流为0.3A时，灯泡和定值电阻两端的电压分别为4V、6V，则总电压为10V．此时电流的变化量恰恰好为1A-0.3A=0.7A，符合题干要求，所以说明稳定电源的电压就是10V．
（3）从图象可以看出并联时，通过定值电阻和灯泡的电流相等，都是0.5A；
所以电路总电流为I₁=0.5A+0.5A=1A；
串联时电路电流I₂=1A-0.7A=0.3A；
由图象可知，当通过灯泡的电流为0.3A时，灯泡两端的电压U₂=4V；
并联时灯泡的功率为P₁=UI₁=10V×0.5A=5W；
串联时，灯泡的功率为P₂=U₂I₂=4V×0.3A=1.2W；
灯泡功率变化为△P=P₁-P₂=5W-1.2W=3.8W．
答：（1）②；（2）该稳压电源的电压为10V；（3）两种连接方式中，小灯泡功率变化了3.8W．

点评 本题考查电压、电流、功率的计算，关键是能从图象中找到需要的条件，这也是本题的难点．