Question

如圖甲所示的電路中，電源電動勢ε=8V，內阻不計，R₁=10Ω，R₂=30Ω，它們都是阻值不隨溫度改變的定值電阻，白熾燈L₁和L₂相同，它們的I-U特性曲線如圖乙所示，則當電鍵S斷開時通過白熾燈L₁的電流    A．當電鍵S閉合時兩個白熾燈消耗的總功率為    W．

Answer 1

【答案】分析：根據閉合電路歐姆定律表示出燈泡L₁兩端的電壓和電流的關系式，并在畫在I-U圖線中，找出交點求解．
解答：解：在題圖中的電路中，設燈泡L₁的實際電壓和實際電流分別為U和I． 在這個閉合電路中，有
    E=U+IR
代入數據并整理得，U=8-10I
這是一個直線方程，把該直線在題I-U圖線畫出，如圖所示

這兩條曲線的交點為U=5V、I=0.3A，
通過白熾燈L₁的電流是0.3A
當電鍵S閉合時，設每只電燈加上的實際電壓和實際電流分別為U和I． 在這個閉合電路中，有
    E=U+（2I+）R₁
代入數據并整理得，U=6-15I
這是一個直線方程，把該直線在題圖上畫出，如圖所示

這兩條曲線的交點為U=3V、I=0.2A，當電鍵S閉合時兩個白熾燈消耗的總功率為P=2UI=1.2W
故答案為：0.3，1.2．
點評：注意學會從數學函數的角度分析物理圖象問題，并區分曲線上某點與原點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的曲線，若將兩圖象畫在同一坐標系中，其交點即表示該電源與該電阻接在了同一個電路中了．