Question

8．用一個(gè)額定電壓為12V的燈泡做實(shí)驗(yàn)，測(cè)得燈絲電阻隨燈泡兩端電壓變化關(guān)系圖象如圖所示．求：
（1）在正常發(fā)光時(shí)，燈泡的電功率為多大？
（2）合上開關(guān)后，需要0.5s燈泡才能達(dá)到正常亮度，說明燈泡未達(dá)到正常亮度時(shí)電流比正常發(fā)光時(shí)的要大，計(jì)算燈泡電流的最大值．
（3）將燈泡與一電動(dòng)機(jī)串聯(lián)后接到20V電壓上，電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻為0.8Ω，燈泡恰好正常發(fā)光，電動(dòng)機(jī)輸出功率為多少？

Answer 1

分析 （1）由圖讀出電壓為12V時(shí)電阻，求出在正常發(fā)光時(shí)，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(dá)到正常亮度時(shí)，燈絲溫度低，電阻小，電壓一定時(shí)，電流比正常發(fā)光時(shí)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(dòng)機(jī)的輸出功率．

解答 解：（1）正常發(fā)光時(shí)U=12V，由圖讀出R=8Ω
則P=$\frac{{U}^{2}}{R}$=18W
（2）燈泡未達(dá)到正常亮度時(shí)，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(guān)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(shí)，流過燈泡的電流I=$\frac{U}{R}=1.5A$
電動(dòng)機(jī)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(shí)，燈泡的電功率為18W；
（2）燈泡未達(dá)到正常亮度時(shí)，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(diǎn)評(píng) 本題考查基本的讀圖能力．對(duì)于金屬電阻與溫度的關(guān)系要記牢，與半導(dǎo)體的區(qū)別要抓�。�