Question

如图是某一半导体器件的U-I图，将该器件与标有“9V，18W”的用电器串联后接入电动势为12V的电源两端，用电器恰能正常工作，此时电源的输出功率是    W；若将该器件与一个阻值为1.33Ω的电阻串联后接在此电源两端，则该器件消耗的电功率约为    W．

Answer 1

【答案】分析：由题，用电器恰能正常工作，其电压和功率均达到额定值，由P=UI求出电路中的电流，由图读出该半导体器件的电压，即可由公式P=UI求出半导体器件消耗的功率；根据闭合电路欧姆定律求解电源的内阻，从而求出将该器件与一个阻值为1.33Ω的电阻串联后接在此电源两端，则该器件消耗的电功率．
解答：解：由题意知，用电器恰能正常工作，其电压和功率分别为U=9V，P=18W，则
电路中电流为I==2A
由图读出，当I=2A时，半导体器件的电压为U′=1V，
根据闭合电路欧姆定律得，电源的内阻为r=Ω=1Ω
则电源的输出功率为P′=（E-Ir）I=10×2W=2W
若将该器件与一个阻值为1.33Ω的电阻串联后，相当于电源内阻为r′=2.33Ω，
则该器件两端的电压U=E-2.33I，画出图象如图所示：

由图可知，此时该器件的电压为5V，电流为3A
功率P=UI=15W
故答案为：20；15
点评：本题要抓住两点：一是用电器正常时，电压和功率均达到额定值；二是由电流读出半导体的电压，即可求出其消耗的功率．