完整版電流小專題9非線性元件的工作點(diǎn)含答案

1、電流小專題9非線性元件的工作點(diǎn)0 29由于熱敏電阻、二極管的伏安特性曲線是非線性的，很難（幾乎是不可能）寫出伏安特性曲 線的解析式，因此解答這類問題只能用圖象相交法。例1 : “220V、60W”的白熾燈 A和“ 220V、100W”的白熾燈B的伏安特性曲線如圖29所示，若將兩白熾燈串聯(lián)后接220V的電源上，兩燈實(shí)際消耗的電功率各是多少？圖31中所示為一個(gè)電燈兩端的電壓與通過它的電流的變化關(guān)系曲線，可見兩者不這是由于焦耳熱使燈絲的溫度發(fā)生了變化的緣故。參考這根曲線，回答下列問和電池的內(nèi)阻）。例2:成線性關(guān)系， 題（不計(jì)電流表（1）若把三個(gè)這樣的電燈串聯(lián)后，接到電動(dòng)勢(shì)為 燈泡的電阻。（2）如圖3

2、2所示，將兩個(gè)這樣的電燈并聯(lián)后再與的電源上，求通過電流表的電流值及各燈泡的電阻值。圖3212V的電源上，求流過燈泡的電流和每個(gè)10Q的定值電阻串聯(lián)，接在電動(dòng)勢(shì)為8V針對(duì)訓(xùn)練：1額定電壓均為 220V的白熾燈Li和L2 的U - I特性曲線如圖（a）所示，現(xiàn)將和 L2完全相同的L3與Li和L2一起按如圖（b） 所示電路接入 220 V電路中，則下列說法 正確的是（）Avo o o o f 201612B*-BB-i-L R i_n.a 11 _111HB Bl 一=ZHED-m -BUB H B - RB - a ta BB a- iI:=:t5-m:A . L2的額定功率為99WB. L2的實(shí)

3、際功率為 17WC. L2的實(shí)際功率比L3的實(shí)際功率小17WD . L2的實(shí)際功率比L3的實(shí)際功率小82W2、圖甲為某一小燈泡的 U-I圖線，現(xiàn)將兩個(gè)這樣的小燈泡并聯(lián)后再與一個(gè)4 Q的定值電阻R3、如圖甲的電路中R仁R2=100 Q是阻值不隨溫度而變的定值電阻.白熾燈泡L的伏安特性曲線如圖乙的I-U圖線所示.電 源電動(dòng)勢(shì)E=100V,內(nèi)阻不計(jì).求：（1） 當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，燈泡兩端的電壓和通過 燈泡的電流以及燈泡的實(shí)際電功率；（2）當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，燈炮兩端的電壓和通過 燈泡的電流以及燈泡的實(shí)際電功率.4、如圖所示，在同一坐標(biāo)紙上畫出了燈 泡L1和燈泡L2的U-I圖象，現(xiàn)將這兩個(gè) 燈泡并聯(lián)，然后接

4、在電動(dòng)勢(shì)E=10V內(nèi)電阻r=2 Q的電源上，則下列結(jié)論正確的是（ ）A、此時(shí)燈泡Li的電阻較大B、此時(shí)燈泡L2的電阻較大C、此時(shí)燈泡Li的功率約為4WD、此時(shí)燈泡兩端的電壓約為6V串聯(lián)，接在內(nèi)阻為1Q、電動(dòng)勢(shì)為5V的電源兩端，如圖乙所示，則（)A.通過每盞小燈泡的電流強(qiáng)度為0.2A，此時(shí)每盞小燈泡的電功率為0.6WB.通過每盞小燈泡的電流強(qiáng)度為0.3A，此時(shí)每盞小燈泡的電功率為0.6WC.通過每盞小燈泡的電流強(qiáng)度為0.2A，此時(shí)每盞小燈泡的電功率為0.26WD .通過每盞小燈泡的電流強(qiáng)度為0.3A，此時(shí)每盞小燈泡的電功率為0.4WUl=12/3V=4V。在圖 33 中畫出 U=4V例1分析與解

5、：如圖30所示，選（0, 220V）為 另一坐標(biāo)系的原點(diǎn)，原U軸的相反方向?yàn)榱硪蛔鴺?biāo)系 的電壓軸正方向，另一坐標(biāo)系的電流軸正方向與原坐 標(biāo)系相同。把B燈的伏安特性曲線反過來畫，得到在另一坐標(biāo)系中B燈的伏安特性曲線。弓與A燈伏安特性曲線的交點(diǎn)為 P,由P點(diǎn)的坐標(biāo)可知兩燈中的 電流強(qiáng)度均為l=0.25A，兩燈的電壓分別為：Ua=150V, Ub=70V。根據(jù)電功率的定義式可知兩燈實(shí)際消耗的電功率為：Pa=IUa=37.5W，Pb=IUb=17.5W。例2分析與解：（1）由于三個(gè)電燈完全相同， 所以每個(gè)電燈兩端的電壓的直線，得到和曲線的交點(diǎn)坐標(biāo)為（ 4V, 0.4A），所以流過電燈的電流為0.4A，

6、此時(shí)每個(gè)電R = = 1QQ燈的電阻值為1。（2）設(shè)此時(shí)電燈兩端的電壓為U，流過每個(gè)電燈的電流為I, 根據(jù)閉合電路歐姆定律得：E=2IR0+U，代入數(shù)據(jù)得 U=8201。在圖31上畫出此直線，得到如圖33所示的圖象，可求得 到直線和曲線的交點(diǎn)坐標(biāo)為（2V, 0.3A），即流過電燈的 電流為0.3A，流過電流表的電流強(qiáng)度為0.6A,此時(shí)電燈的電阻為 I。針對(duì)訓(xùn)練答案1、解：A、由圖可知，當(dāng)電壓為220V時(shí)，L2的電流為0.45A，故L1的額定功率 P=UI仁220VX 0.45A=99W,故 A 正確；B兩燈泡串聯(lián)時(shí)，流過兩電阻的電流相等，而總電壓應(yīng)為220V,由U- I圖象可知，串聯(lián)時(shí)電流應(yīng)為

7、 0.25A，此時(shí)L1的電壓為150V,故此時(shí)L1的功率P=U1I1 =150 X 0.25W 37W, 故B正確，C錯(cuò)誤；C 當(dāng)電壓為 220V時(shí)，L3的電流為0.45A，故L3的時(shí)間功率 P=UI3=220VX 0.45A=99W, L2的實(shí)際功率比L3的實(shí)際功率小：99 - 17=82W故C錯(cuò)誤，故D正確;甲2、設(shè)通過每個(gè)小燈泡的電流為 I，電壓為U,則電路中總電 流為21 .根據(jù)閉合電路歐姆定律得U=E-2I （R+r）代入得：U=5-10l當(dāng) U=0 時(shí)，I=0.5A ;當(dāng) 1=0 時(shí)，U=5V 在 U-I 圖上作出 U=5-10l 的圖象如圖，此圖線與小燈泡的 U-I圖線的交點(diǎn)即為

8、乙圖狀 態(tài)下小燈泡的工作狀態(tài)，由圖讀出通過每盞小燈泡的電流強(qiáng)度為I=0.3A，電壓為U=2V,則此時(shí)每盞小燈泡的電功率為P=UI=0.6W.故選 B3、 當(dāng)S斷開時(shí)，因R1是定值電阻，與燈泡串聯(lián)，設(shè)燈泡上的電壓為 U,電流為I,根據(jù)閉合電路 的歐姆定律有：E= U+ IR1,代入數(shù)據(jù)得：1= 1 U/100.在I U圖上作出這條直線,如圖所示,這條直線與燈泡的伏安特性曲線的交點(diǎn)為(40,0.60).由此可知此時(shí)流過燈泡的電流為 0.6 A,燈泡上的電壓為40 V,燈泡的實(shí)際功率 P= 24 W.當(dāng)S閉合時(shí)，設(shè)燈泡上的電壓為 U,電流為I,根據(jù)閉合電路的歐姆定律有：E= U+ (I + U/R2)R1, 代入數(shù)據(jù)有：50= U+ 501，即卩1= 1 U/50在I U圖上作出這條直線，如圖所示,這條直線與燈泡的伏安特性曲線的交點(diǎn)為(25,0.5).由此可知此時(shí)流過燈泡的電流為0.5 A,燈泡上的電壓為 25 V,燈泡的實(shí)際功率 P= 12.5 W.答案 40 V,0.6 A,24 W(2) 25 V,0.5 A,12.5 W4、 解：AB、兩個(gè)燈泡并聯(lián)時(shí)電壓相等，由圖f/v 知，通過L1的電流較小，由歐姆定律知燈泡 L1的電阻較大.故A正確，B錯(cuò)誤.CD、在并聯(lián)電路中，干路電流等于兩支路電流 之和，根據(jù)題中所示的圖象作出兩燈泡并聯(lián)時(shí) 的U-I圖象如圖藍(lán)線所示； 在