Question

【题目】定值电阻R1、R2和标有额定功率为“0.9W”字样白炽灯L和特殊电子元件E并联接在电路中，且R1＜R2 ， 改变电路两端电压U，通过每个电阻、电灯和特殊电子元件的电流也相应改变，根据实验数据绘出R1、R2、RL和RE的I一U（或U一I）图线，如图所示．
（1）白炽灯的额定电流为A，
（2）若将定值电阻R1与特殊电子元件E并联后接在电压为3V电路中，电路消耗的总功率是W．
（3）若将定值电阻R2与白炽灯L串联后，接在电压为3.5V的电路中，则电阻R2在1分钟内产生的热量是J．

Answer 1

【答案】
（1）0.3
（2）1.95
（3）22.5
【解析】解：（1）由第一幅图象可知，当两电阻两端的电压相同时，通过定值电阻A的电流比B大，由欧姆定律可知B的电阻大、A的电阻小；因R1＜R2 ， 所以OA代表R1的I﹣U图线； 由第二幅图象可知，电压增大，电流增大，但电流的变化量比电压的变化量大，根据欧姆定律可知OC代表的电阻减小；
从第三幅图象可知，电压增大，电流增大，电压的变化量大于电流的变化量，根据欧姆定律可知OD代表的电阻变大；
因白炽灯泡的电阻会随两端电压的变大，功率变大，温度升高而变大，所以OD代表白炽灯的I﹣U图线，OC代表的是电子元件E的I﹣U图线；从图象中可知当灯泡两端的电压为3V时，电流为0.3A，此时灯泡的功率为0.9W．（2）查图可知，当电压为U=3V时，R1中的电流为I1=0.35A，电子元件中的电流为IE=0.3A，
电路中的总电流为I′=I1+IE=0.35A+0.3A=0.65A，
电路的总功率为P总=UI′=3V×0.65A=1.95W．（3）查图可知当电流为I=0.15A，灯泡两端的电压为UL=1V，R2两端的电压为U2=2.5V时，电路两端的电压为3.5V；
电阻R2在1分钟内产生的热量为Q=W=U2It=2.5V×0.15A×60s=22.5J．
答：（1）0.3；（2）1.95；（3）22.5．
（1）从第一个图象中任找一组定值电阻R1、R2的电流和对应的电压，根据欧姆定律可知电压相同时，电流越大电阻越小，进一步根据R1＜R2确定OA代表的电阻；再根据灯泡的电阻随着电压的增大，功率增大，亮度增加，灯丝温度升高，因此电阻变大结合图象判断表示白炽灯的I﹣U图线，再根据P=UI从图象中找出额定功率对应的电流；最后分析特殊电子元件E的电阻随电压的变化．（2）根据定值电阻R1与特殊电子元件E的I﹣U图线找到3V时对应的电流，再根据并联电路的电流特点求出总电流，最后根据P=UI求出此时电路消耗的总功率．（3）根据串联电路各处的电流相等结合定值电阻R2与白炽灯L的I﹣U图线，找到满足条件的电压，根据Q=W=UIt求出电阻R2在1分钟内产生的热量．