某同學(xué)學(xué)習(xí)了滑動變阻器的知識后,決定將自己的臺燈改為調(diào)光式,于是他買了“1W 2kΩ”的電位器一個,裝在了臺燈(燈泡為“PZ220 60”)上,一開燈,確實能調(diào)光,但電位器一會兒就冒起煙了,嚇得他趕快扯下了插頭.下列對他失敗的原因分析和改進措施正確的是( )
A.電位器額定功率偏大
B.電位器電阻偏小
C.應(yīng)換用一個“1W 3Ω”的電位器
D.應(yīng)換用一個“1W 5Ω”的電位器
【答案】
分析:首先利用利用額定功率和實際功率的關(guān)系判斷A是否正確.
知道燈泡的額定電壓和額定功率,可利用公式R=
計算出燈泡的電阻,再利用串聯(lián)電路的特點和電功率的公式計算出變阻器的實際功率,從而判斷B、C、D是否正確.
解答:解:功率偏大不可能,既然燒壞了那肯等是實際功率大于了額定功率,所以功率大些很好,A說法錯誤,不符合題意.
燈泡為“PZ220 60”,
∴燈泡的電阻為R
L=
=
=807Ω,
則接上電位器后電路中的總電阻為R=R
L+R
電=807Ω+2000Ω=2807Ω,
∴電位器的功率為:P
電=I
2R
電=(
)
2?R
電=(
)
2×2000Ω≈12.3W,
從而可知,B說法錯誤,不符合題意.
計算新?lián)Q的電位器將承受多大的功率:P
電C=I
2R
電=(
)
2?R
電=(
)
2×3Ω≈0.94W<1W,
從而可知,C說法正確,符合題意.
計算新?lián)Q的電位器將承受多大的功率:P
電D=I
2R
電=(
)
2?R
電=(
)
2×5Ω≈1.75W>1W,
從而可知,D說法錯誤,不符合題意.
故選C.
點評:本題考查了學(xué)生對串聯(lián)電路特點的理解,以及利用電功率的公式分析電路中電功率的大小.