在一次物理课外科技活动中,老师为活动小组的同学们提供了一个新型的电子器件,只知道该新型电子器件两端的电压与通过电流的比值不是一个定值.老师要求活动小组的同学用如图甲所

发布时间:2020-08-09 16:58:43

在一次物理课外科技活动中,老师为活动小组的同学们提供了一个新型的电子器件,只知道该新型电子器件两端的电压与通过电流的比值不是一个定值.老师要求活动小组的同学用如图甲所示的电路,探究通过新型电子器件的电流I与可控电源的电压U的关系.已知可控电源的电压在0与220V间可调,定值电阻R=20Ω.同学们在老师的指导下得到了如图乙所示的图象,则:
(1)可控电源电压在80V时,电子器件的电阻是多少?
(2)当电源电压U=110V时,新型电子器件的电功率和电源的输出功率.

网友回答

解:(1)由图乙所示图象可知,当U=80V时I=1A,
∵I=,
∴定值电阻两端电压:
U1=IR1=1A×20Ω=20V,
电子元件两端电压U电子元件=U-U1=80V-20V=60V,
∵I=,
∴电子元件电阻:
R电子元件===60Ω.???????????????????????????????????????????
(2)由图象可知,当U′=110V时,电路中的电流为I′=1A,
∵I=,
∴定值电阻两端电压:U′=I′R=1×20V=20V,
电子元件两端的电压:U电子元件′=U-U′=110V-20V=90V,
新型电子器件的电功率:P电子元件=U2I′=90V×1A=90W;???????????????????
电源的输出功率:P=U′I′=110V×1A=110W.
答:(1)可控电源电压在80V时,电子器件的电阻是60Ω.
(2)当电源电压U=110V时,新型电子器件的电功率是90W,电源的输出功率是110W.
解析分析:(1)由图乙所示图象求出电压是80V时的电路电流,由欧姆定律求出定值电阻R两端电压,由串联电路特点求出电子器件两端电压,最后由欧姆定律求出电子器件的电阻.
(2)由图乙所示图象求出电源电压是110V时的电流电流,由欧姆定律求出定值电阻两端电压,由串联电路特点求出电子器件两端的电压,由P=UI求出电阻器件的电功率;由P=UI求出电源的输出功率.

点评:本题是一道数形结合的题目,通过图象可获得一些已知条件,再利用欧姆定律及串联电路的特点求解.
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