Question

【题目】如图（甲）所示为一个电灯两端的电压与通过它的电流变化关系曲线．由图可知,两者不成线性关系,这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化．参考这条曲线回答下列问题（不计电流表和电池的内阻）．

（1）若把三个这样的电灯串联后,接到电动势为12 V的电源上,求流过电灯的电流和每个电灯的电阻；

（2）如图（乙）所示,将两个这样的电灯并联后再与10 Ω的定值电阻R0串联,接在电动势为8 V的电源上,求通过电流表的电流值以及每个电灯的实际功率．

Answer 1

【答案】见解析．

【解析】

试题分析：（1）把三个这样的电灯串联后,每只电灯得到的实际电压为 V=4 V．

由题图（甲）可知,每只电灯加上4 V的实际电压时的工作电流均为I=0．4 A,

由此可以求出此时每只电灯的实际电阻

R== Ω=10 Ω．

（2）在题图（乙）的混联电路中,设每只电灯上的实际电压和实际电流分别为U'和I'．

在这个闭合电路中,E=U'+2I'R0．

代入数值并整理得U'=8-20I'

这是一个反映电路的直线方程．把该直线在图（甲）的坐标系中画出,如图所示．（I代表I',U代表U'）

这两条图线的交点U'=2 V,I'=0．3 A,

同时满足了电路结构和元件的要求,此时通过电流表的电流值IA=2I'=0．6 A

每个电灯的实际功率P=U'I'=2×0．3 W=0．6 W．