Question

某初二實驗小組在探究兩個小燈泡的發(fā)光亮度與什么因素有關(guān)時（在它們的銘牌上只能看清都有“2.5V”的字樣），通過對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，作出了如圖所示的圖象．根據(jù)圖象，可知或可求得：
（1）甲燈的額定功率為

 

W；
（2）兩燈額定電功率的大小關(guān)系是P_甲

 

P_乙；（填“＞”、“=”或“＜”）；
（3）若把兩燈串聯(lián)后接入2V的電路中，此時甲、乙兩燈的電功率之比是

 

．
（4）若把兩燈并聯(lián)后接入電壓為2.5V的電源上，電路在2min內(nèi)所消耗的電能是

 

J．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)圖象讀出甲兩端電壓為2V時對應(yīng)的電流，然后利用歐姆定律的變形公式分別求出甲電阻以及甲正常工作時通過的電流，最后利用P=UI求出甲的額定功率；
（2）根據(jù)圖象比較燈泡兩端電壓均為2.5V對應(yīng)的額定電流的大小，然后利用P=UI即可判斷額定功率的大�。�
（3）根據(jù)圖象讀出乙兩端電壓為2V對應(yīng)的電流，然后利用歐姆定律的變形公式分別求出乙的電阻，再利用P=I²R得出甲乙燈泡的電功率之比；
（4）先利用歐姆定律求出乙燈泡的電流，再根據(jù)并聯(lián)電路電流的特點(diǎn)求出干路電流，然后利用W=UIt求出電路消耗的電能．

解答：解：
（1）根據(jù)圖示可知，當(dāng)乙燈泡兩端電壓為2V時，通過甲乙的電流分別為0.8AA，
則甲的電阻：R_甲=

U

I甲

=

2V

0.8A

=2.5Ω；
通過甲的額定電流：I_額=

U額

R甲

=

2.5V

2.5Ω

=1A；
故甲的額定功率：P=U_額I_額=2.5V×1A=2.5W；
（2）根據(jù)圖示可知，當(dāng)燈泡兩端電壓為2.5V時，通過甲的電流大于通過乙的電流，由P=UI可知，甲燈的額定功率大于乙燈的額定功率；
（3）根據(jù)圖示可知，當(dāng)甲、乙燈泡兩端電壓為2V時，通過甲乙的電流分別為0.8A和0.4A，則甲的電阻：R_甲=

U

I甲

=

2V

0.8A

=2.5Ω；乙的電阻：R_乙=

U

I乙

=

2V

0.4A

=5Ω；
又因為串聯(lián)電路處處電流相等，由P=I²R可得，把兩燈串聯(lián)后接入2V的電路中，甲、乙兩燈的電功率之比為P_甲：P_乙=I²R_甲：I²R_乙=R_甲：R_乙=2.5Ω：5Ω=1：2；
（4）把兩燈并聯(lián)后接入電壓為2.5V的電源上，通過乙的電流：I_額=

U額

R乙

=

2.5V

5Ω

=0.5A，則干路電流為1A+0.5A=1.5A；
故電路在2min內(nèi)所消耗的電能：W=U′I_總t=2.5V×1.5A×120s=450J．
故答案為：（1）2.5；（2）＞；（3）1：2；（4）45O．

點(diǎn)評：本題綜合考查歐姆定律、電功率計算公式的應(yīng)用，以及讀圖能力，從圖象上讀出有用的信息時解答本題的關(guān)鍵所在．