Question

8．用一個額定電壓為12V的燈泡做實驗，測得燈絲電阻隨燈泡兩端電壓變化關系圖象如圖所示．求：
（1）在正常發(fā)光時，燈泡的電功率為多大？
（2）合上開關后，需要0.5s燈泡才能達到正常亮度，說明燈泡未達到正常亮度時電流比正常發(fā)光時的要大，計算燈泡電流的最大值．
（3）將燈泡與一電動機串聯(lián)后接到20V電壓上，電動機內(nèi)阻為0.8Ω，燈泡恰好正常發(fā)光，電動機輸出功率為多少？

Answer 1

分析 （1）由圖讀出電壓為12V時電阻，求出在正常發(fā)光時，燈泡的電功率．
（2）金屬的電阻率隨溫度升高而增大．燈泡未達到正常亮度時，燈絲溫度低，電阻小，電壓一定時，電流比正常發(fā)光時的電流大．由圖讀出最小的電阻值，再求出電流的最大值．
（3）由串并聯(lián)電路規(guī)律及功率公式可求得電動機的輸出功率．

解答 解：（1）正常發(fā)光時U=12V，由圖讀出R=8Ω
則P=$\frac{{U}^{2}}{R}$=18W
（2）燈泡未達到正常亮度時，燈絲溫度低，電阻小，電壓一定，由I=$\frac{U}{R}$得，電流大．剛合上開關的瞬間，電阻的最小值R_min=1Ω，電流的最大值I_max=$\frac{U}{{R}_{min}}$=12A．
（3）燈泡正常發(fā)光時，流過燈泡的電流I=$\frac{U}{R}=1.5A$
電動機兩端的電壓U=U_總-U_L=20-12=8V；
UI=I²r+P_出
解得：P_出=10.2W；
答：（1）在正常發(fā)光時，燈泡的電功率為18W；
（2）燈泡未達到正常亮度時，燈絲溫度低，電阻小，電壓一定，電流大．電流的最大值為12A．
（3）輸出功率為10.2W．

點評 本題考查基本的讀圖能力．對于金屬電阻與溫度的關系要記牢，與半導體的區(qū)別要抓住．