Question

14．用一個(gè)標(biāo)有額定電壓為12V的燈泡做實(shí)驗(yàn)，測(cè)得燈絲電阻隨燈泡兩端的電壓變化關(guān)系圖線如圖所示．求：
（1）在正常發(fā)光下，燈泡的電功率=18W
（2）設(shè)燈絲電阻與絕對(duì)溫度成正比，室溫為300K（K為絕對(duì)溫度的單位），求正常發(fā)光條件下燈絲的溫度T=2400K
（3）當(dāng)合上開關(guān)后，需要0.5s燈泡才能達(dá)到正常亮度，電流的最大值I=12A
（4）將一定值電阻與燈泡串聯(lián)后接到20V電壓上，要使燈泡能正常發(fā)光，串聯(lián)的電阻R=5.33Ω

Answer 1

分析 （1）由圖讀出電壓為12V時(shí)電阻，求出在正常發(fā)光時(shí)，燈泡的電功率；
（2）由圖讀出電壓為0時(shí)的電阻，即室溫下的電阻；根據(jù)燈絲電阻與絕對(duì)溫度成正比列式求解正常發(fā)光條件下燈絲的溫度；
（3）從溫度對(duì)電阻的影響分析答題，由歐姆定律求出最大電流；
（4）根據(jù)串聯(lián)電路電流和電壓關(guān)系求出正常發(fā)光時(shí)流過燈泡的電流和兩端的電壓，由歐姆定律求出串聯(lián)的電阻．

解答 解：（1）由題圖知，正常發(fā)光時(shí)R=8Ω，故電功率為：P=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{1{2}^{2}}{8}$=18W；
（2）由題圖知，室溫時(shí)電阻R′=1Ω，由$\frac{T}{T′}$=$\frac{R}{R′}$ 得：T=$\frac{R}{R′}$T′=$\frac{8}{1}$×300=2400K；
（3）閉合開關(guān)后，燈絲溫度升高，電阻增大，電壓不變，因此電流減��；
由圖示可知，最小電阻為1歐姆．最大電流：I=$\frac{U}{{R}_{最小}}$=$\frac{12}{1}$=12A；
（4）電阻的電壓為：U′=20-12=8V，
電阻的電流為：I′=$\frac{U}{R}$=$\frac{12}{8}$=1.5A
串聯(lián)電路電阻為：R_x=$\frac{U′}{I′}$=$\frac{8}{1.5}$=5.33Ω；
故答案為：（1）18；（2）2400；（3）12；（4）5.33．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是從圖象得到不同溫度的電阻，然后結(jié)合歐姆定律和電功率公式列式求解，不難．