Question

有一个电子器件，它的电阻不是一个定值，现将R₀=20Ω的定值电阻和该电子器件组成如图甲所示的电路，探究通过电子器件的电流I与可控电源电压U的关系，同学们在老师的指导下得到如图乙所示的图象．求：
（1）在图象A点处定值电阻R₀消耗的功率；
（2）当通过的电流I=2.0A时，电子器件的电阻；
（3）当电源电压U=150V时，电子器件消耗的功率．

Answer 1

解：由图甲可知，定值电阻R₀与电子器件是串联的
（1）、由图乙可知，在图象A点处，此时的电流是1.0A，根据公式P=I²R，得P₀=I²R₀=（1.0A）²×20Ω=20W
（2）、由图乙可知，当通过的电流是2.0A时，此时的电源电压是220V，根据公式R=，得R_总==110Ω
因为R_总=R₀+R_电子器件所以R_电子器件=R_总-R₀=110Ω-20Ω=90Ω
（3）、由图乙可知，当电源电压是150V时，电路中的电流是1.0A，根据公式R=，得R_总′==150Ω
因为R_总′=R₀+R_电子器件′所以R_电子器件′=R_总′-R₀=150Ω-20Ω=130Ω
根据公式P=I²R，得P_电子器件=（1.0A）²×130Ω=130W
答：（1）、在图象A点处定值电阻R₀消耗的功率是20W；
（2）、当通过的电流I=2.0A时，电子器件的电阻是90Ω；
（3）、当电源电压U=150V时，电子器件消耗的功率是130W．
分析：根据串联电路的电流、电压、电阻特点，结合欧姆定律和电功率公式进行计算．
点评：解答此类题目时，要先分析电路的连接方式是串联还是并联，然后根据串、并联电路特点，利用欧姆定律和电功率公式去求解．串联电路算电功率用P=I²R简便，并联电路算电功率用P=简便．