如图甲所示是一个由特殊材料制作的小灯泡的伏安特性曲线．小灯泡上标有“3.0V，0.25A”．（1）若把两个这样的小灯泡串联后，接到U=3.0V的恒压电源两端后，求每个小灯泡的电阻和小灯泡

Question

如图甲所示是一个由特殊材料制作的小灯泡的伏安特性曲线．小灯泡上标有“3.0V，0.25A”．

（1）若把两个这样的小灯泡串联后，接到U=3.0V的恒压电源两端后，求每个小灯泡的电阻和小灯泡上消耗的电动率．
（2）若将两个小灯泡与一个电阻器R=14.0Ω接在一个电源电动势为E=3.0V，内阻为r=1.0Ω的电源上，如图乙，求闭合开关，电路稳定后，一个小灯泡的电阻和电功率．

Answer 1

（1）两灯泡串联在3V的电源的两端后，每个灯泡的电电压为1.5V，由图可知其电流为I=0.2A 则其电阻值为R=(U)/(I)=(1.5)/(0.2)=7.5Ω，
功率为P=UI=1.5×0.2=0.3W
（2）两个灯泡与电阻R串联再接上电源后，
   由闭合电路欧姆定律：E=2U+I（R+r）
     变形得：I=(E-U)/(R+r)=(3-U)/(14+1)=0.2-(U)/(15)
   据上式画出I-U的图象，与灯泡的伏安曲线的交点即为此时的工作状态：U′=0.5V    I′=0.13A
  则此时小灯泡的电阻

R

′ L

=(U′)/(I′)=(0.5)/(0.13)=3.85Ω
             功 率：

P

′ L

=U′I′=0.5×0.13=0.065W
答：（1）每个小灯泡的电阻为7.5Ω，小灯泡上消耗的电动率为0.3W．
（2）闭合开关，电路稳定后，一个小灯泡的电阻为3.85，电功率0.065W．