Question

如圖電路中，L₁和L₂是兩只相同白熾燈泡，白熾燈泡的伏安特性曲線如右邊I-U圖線所示，定值電阻R=100歐，電源電動(dòng)勢(shì)E=80伏，內(nèi)阻不計(jì)．?dāng)嚅_電鍵S，燈泡L₁兩端的電壓是

40

V；若閉合電鍵S，電阻R上消耗的電功率是

36

W．

Answer 1

分析：根據(jù)閉合電路歐姆定律表示出燈泡L₁兩端的電壓和電流的關(guān)系式，并在畫在I-U圖線中，找出交點(diǎn)求解．

解答：解：在題圖中的電路中，設(shè)燈泡L₁的實(shí)際電壓和實(shí)際電流分別為U和I． 在這個(gè)閉合電路中，有
    E=U+IR
代入數(shù)據(jù)并整理得，U=80-100I
這是一個(gè)直線方程，把該直線在題I-U圖線畫出，如圖所示

這兩條曲線的交點(diǎn)為U=40V、I=0.4A，
所以燈泡L₁兩端的電壓是40V
在題圖中的混聯(lián)電路中，設(shè)每只電燈加上的實(shí)際電壓和實(shí)際電流分別為U和I． 在這個(gè)閉合電路中，有
    E=U+2IR
代入數(shù)據(jù)并整理得，U=80-200I
這是一個(gè)直線方程，把該直線在題圖上畫出，如圖所示

這兩條曲線的交點(diǎn)為U=20V、I=0.3A，同時(shí)滿足了電路結(jié)構(gòu)和元件的要求，此時(shí)通過電阻的電流值I_R=2I=0.6A．
電阻R上消耗的電功率P=I_R²R=100×0.36=26W
故答案為：40，36．

點(diǎn)評(píng)：注意學(xué)會(huì)從數(shù)學(xué)函數(shù)的角度分析物理圖象問題，并區(qū)分曲線上某點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率和曲線的切線的斜率含義的不同．表示電源的伏安特性曲線是往下傾斜的直線，表示電阻的伏安特性曲線是過原點(diǎn)的曲線，若將兩圖象畫在同一坐標(biāo)系中，其交點(diǎn)即表示該電源與該電阻接在了同一個(gè)電路中了．