Question

某同學學習了滑動變阻器的知識后，決定將自己的臺燈改為調光式，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．應換用一個“1W 3Ω”的電位器

D．應換用一個“1W 5Ω”的電位器

Answer 1

分析：首先利用利用額定功率和實際功率的關系判斷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=

U2

P

計算出燈泡的電阻，再利用串聯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=

UL2

PL

=

(220V)2

60W

=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=I²R_電=（

U

R

）²?R_電=（

220V

2807Ω

）²×2000Ω≈12.3W，
從而可知，B說法錯誤，不符合題意．
計算新換的電位器將承受多大的功率：P_電C=I²R_電=（

U

R

）²?R_電=（

220V

807Ω+3Ω

）²×3Ω≈0.94W＜1W，
從而可知，C說法正確，符合題意．
計算新換的電位器將承受多大的功率：P_電D=I²R_電=（

U

R

）²?R_電=（

220V

807Ω+5Ω

）²×5Ω≈1.75W＞1W，
從而可知，D說法錯誤，不符合題意．
故選C．

點評：本題考查了學生對串聯電路特點的理解，以及利用電功率的公式分析電路中電功率的大小．