Question

23、在一次物理課外科技活動中，老師為活動小組的同學們提供了一個新型的電子器件．只知道該新型電子器件兩端的電壓與通過電流的比值不是一個定值．老師要求活動小組的同學用如圖甲所示的電路，探究通過新型電子器件的電流I與可控電源的電壓U的關系．已知可控電源的電壓在0與220V間可調，定值電阻R=20Ω．同學們在老師的指導下得到了如圖乙所示的圖象．則：
（1）當U=150V時，該新型電子器件的電功率是

130

W；
（2）可控電源電壓在160到220V間變化時，電子器件的電阻變化規律是：

阻值逐漸變小

．

Answer 1

分析：（1）由圖象可知當電源電壓為150V時電路中的電流，根據歐姆定律可求定值電阻兩端的電壓，再根據串聯電路中的電壓關系求電子元件兩端的電壓，利用功率公式求該新型電子器件的電功率；
（2）通過圖象可知可控電源電壓在160V和220V時，電路中電流分別為1A和2A．根據歐姆定律和串聯電路中的特點，可求出電子元件對應的阻值，即可知電阻變化的特點．

解答：解：（1）由圖象可看出，當U=150V時，電路中的電流為I=1A，
∴定值電阻兩端的電壓：
U₁=IR=1×20V=20V，
電子元件兩端的電壓：
U₂=U-U₁=150V-20V=130V，
該新型電子器件的電功率：
P₂=U₂I=130V×1A=130W；
（2）①當可控電源電壓是U′=160V時，電路中的電流為I′=1A，
∵U′=I′（R₂′+R₁），
即：160V=1A×（R₂′+20Ω），
∴R₂′=140Ω．
②當可控電源電壓U″=220V時，電路中的電流為I″=2A，
∵U″=I″（R₂″+R₁），
即：220V=2A×（R₂″+20Ω），
∴R₂″=90Ω
可控電源電壓在160到220V間變化時，電子器件的電阻由140Ω減小到90Ω．
故答案為：130；阻值不斷減�。�

點評：本題是一道數形結合的題目，通過圖象可獲得一些已知條件，再利用歐姆定律及串聯電路的特點求解．