10 基础课：描绘小灯泡的伏安特性曲线 - 下

题型特征

已知小灯泡伏安特性线和电源电动势、内阻，求小灯泡接入电路时的实际功率。

情况一

路端只有一个灯泡。

小灯泡的 U、I 关系

电路中某元件的 U、I 关系

如果该元件就是这个灯泡

疑问

都是小灯泡的 U、I 关系，为啥有两个图？还矛盾？

两图辨析

核心思路

核心：找灯泡的线和电路里元件的线的交点。

根据闭合电路欧姆定律将电路里表示这个元件的 U-I 图画出来，

读出交点的 U、I，

P=UI。

情况二

路端有其他电阻。利用等效电源法！

将其它电阻 $R_0$ 等效为电源内阻。

情况三

灯泡并联。

分析

情况四

灯泡串联

分析

例题

题 1

解

$E=U+Ir$

$1.5=U+1.5I$

$U=-1.5I+1.5$

$P=UI\approx 0.36W$

题 2

解

（1）

$P_{min}$ 为电流 $I$ 在最小值时取得，因为 R 变化很小，当 R 滑到最大时，I 最小，$P_{\mathrm{灯}}$ 最小。

此时根据欧姆闭合电路定律，$E=U+I(r+9)$

$4=U+I(1+9)$

$I=0.4-0.1U$

取 $(4,0),(3,0.1)$ 这两个点。

描绘图线如下

则最小功率约为 $P=1.75\times 0.22\approx 0.39W$

同理，当 $R_{\mathrm{滑}}$ 最大时，灯泡功率最大。

$R=0$

$E=U+Ir$

$4=U+I$

找两个点，$(4,0),(3.8,0.2)$

$P_{max}=3.7\times 0.32\approx 1.18W$

题 3

解

$E=U+2Ir$

$1.5=U+2.5I$

$I=0.6-0.4U$

取点 $(0,0.6),(1,0.2)$

画直线，交点为 $(0.75,0.3)$

$R=\frac{0.75}{0.3}=2.5\mathrm{\Omega }$

$B$

题 4

解

$E=2U+Ir$

$8=2U+20I$

$4=U+10I$

$(0,0.4),(4,0)$

交点为（1.5，0.25）

$R=\frac{U}{I}=\frac{1.5}{0.25}=6$

$B$

题 5

解

（1）

$R_1,A_1$

（2）

（3）

$BD$

（4）

$E=2U+I(r+R_0)$

$6=2U+20I$

$I=0.3-0.1U$

$(1,0.2)$

$P=0.2\times 1=0.2W$