(2007?南匯區(qū)二模)如圖是某一半導體器件的U-I圖,將該器件與標有“9V,18W”的用電器串聯(lián)后接入電動勢為12V的電源兩端,用電器恰能正常工作,此時電源的輸出功率是
20
20
W;若將該器件與一個阻值為1.33Ω的電阻串聯(lián)后接在此電源兩端,則該器件消耗的電功率約為
15
15
W.
分析:由題,用電器恰能正常工作,其電壓和功率均達到額定值,由P=UI求出電路中的電流,由圖讀出該半導體器件的電壓,即可由公式P=UI求出半導體器件消耗的功率;根據(jù)閉合電路歐姆定律求解電源的內(nèi)阻,從而求出將該器件與一個阻值為1.33Ω的電阻串聯(lián)后接在此電源兩端,則該器件消耗的電功率.
解答:解:由題意知,用電器恰能正常工作,其電壓和功率分別為U=9V,P=18W,則
電路中電流為I=
P
U
=2A
由圖讀出,當I=2A時,半導體器件的電壓為U′=1V,
根據(jù)閉合電路歐姆定律得,電源的內(nèi)阻為r=
E-U-U′
I
=
12-9-1
2
Ω=1Ω
則電源的輸出功率為P′=(E-Ir)I=10×2W=2W
若將該器件與一個阻值為1.33Ω的電阻串聯(lián)后,相當于電源內(nèi)阻為r′=2.33Ω,
則該器件兩端的電壓U=E-2.33I,畫出圖象如圖所示:

由圖可知,此時該器件的電壓為5V,電流為3A
功率P=UI=15W
故答案為:20;15
點評:本題要抓住兩點:一是用電器正常時,電壓和功率均達到額定值;二是由電流讀出半導體的電壓,即可求出其消耗的功率.
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串聯(lián)
串聯(lián)
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500
500
Ω.
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A.1.5V的干電池兩節(jié);B.0~50Ω的滑動變阻器一個;C.量程為15V、內(nèi)阻為50kΩ的電壓表一只;D.量程為3V、內(nèi)阻為20kΩ的電壓表一只;E.量程為3mA、內(nèi)阻為0.01Ω的電流表一只;F.量程為100mA、內(nèi)阻為5Ω的電流表一只;G.待測發(fā)光二極管一只;H.導線、開關(guān)等為準確、方便地進行檢測,電壓表應(yīng)采用
D
D
,電流表應(yīng)采用
F
F

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向下
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