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(2007?南汇区二模)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
20
20
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
15
15
W.
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=
P
U
=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=
E-U-U′
I
=
12-9-1
2
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.
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(2)在该风力场中风力对球做功与路径无关,因此可引入风力势能和风力势的概念.若以栅栏P为风力势能参考平面,写出风力势能EP和风力势U的表达式
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串联
串联
(填“串联”或“并联”)一个电阻,其阻值为
500
500
Ω.
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A.1.5V的干电池两节;B.0~50Ω的滑动变阻器一个;C.量程为15V、内阻为50kΩ的电压表一只;D.量程为3V、内阻为20kΩ的电压表一只;E.量程为3mA、内阻为0.01Ω的电流表一只;F.量程为100mA、内阻为5Ω的电流表一只;G.待测发光二极管一只;H.导线、开关等为准确、方便地进行检测,电压表应采用
D
D
,电流表应采用
F
F

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向下
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