Question

【題目】如圖所示是電路元件甲和標有“2.5V 1W”字樣的元件乙的電流與兩端電壓關系的圖象。若把甲和乙并聯后接在電壓為2V的電源兩端，電路的總功率是________W；若把甲和乙串聯在電源電壓為3V的電路中，乙的實際功率是________W；若把乙和“3V 3W”的燈泡L（假若燈絲電阻保持不變）串聯在電源兩端，在保證電路元件安全的情況下，電源電壓最大為________V。

Answer 1

【答案】1.2 0.4 3.7

【解析】

[1]把甲和乙并聯后接在電壓為2V的電源兩端時，因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，所以，兩元件兩端的電壓

U甲=U乙=2V

由圖象可知，通過兩元件的電流分別為

I甲=0.4A，I乙=0.2A

因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，干路電流

I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A

電路的總功率

P=UI=2V×0.6A=1.2W

[2]把甲和乙串聯在電源電壓為3V的電路中時，因串聯電路中各處的電流相等，且總電壓等于各分電壓之和，所以，由圖象可知，當電路中的電流

I′=0.2A

U甲′=1V

U乙′=2V

時滿足

U甲′+U乙′=U

此時乙的實際功率

P乙=U乙′I′=2V×0.2A=0.4W

[3]若把乙和“3V 3W”的燈泡L（燈絲電阻不變）串聯在電源兩端，兩燈泡的額定電流分別為

I乙==0.4A

IL==1A

燈泡L的電阻

RL==3Ω

因串聯電路中各處的電流相等，所以，在保證電路元件安全的情況下，電路的最大電流

I大=I乙=0.4A

此時乙燈泡兩端的電壓

U乙=2.5V

因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電路兩端的最大電壓

U大=I大RL+U乙=0.4A×3Ω+2.5V=3.7V