某同学学习了滑动变阻器的知识后,决定将自己的台灯改为调光式,于是他买了“1W 2kΩ”的电位器一个,装在了台灯(灯泡为“PZ220  60”)上,一开灯,确实能调光,但电位器一会儿就冒起烟了,吓得他赶快扯下了插头.下列对他失败的原因分析和改进措施正确的是(  )A. 电位器额定功率偏大B. 电位器电阻偏小C. 应换用一个“1W 3Ω”的电位器D. 应换用一个“1W 5Ω”的电位器

问题描述:

某同学学习了滑动变阻器的知识后,决定将自己的台灯改为调光式,于是他买了“1W 2kΩ”的电位器一个,装在了台灯(灯泡为“PZ220  60”)上,一开灯,确实能调光,但电位器一会儿就冒起烟了,吓得他赶快扯下了插头.下列对他失败的原因分析和改进措施正确的是(  )
A. 电位器额定功率偏大
B. 电位器电阻偏小
C. 应换用一个“1W 3Ω”的电位器
D. 应换用一个“1W 5Ω”的电位器

功率偏大不可能,既然烧坏了那肯等是实际功率大于了额定功率,所以功率大些很好,A说法错误,不符合题意.
灯泡为“PZ220  60”,
∴灯泡的电阻为RL=

UL2
PL
=
(220V)2
60W
=807Ω,
则接上电位器后电路中的总电阻为R=RL+R=807Ω+2000Ω=2807Ω,
∴电位器的功率为:P=I2R=(
U
R
2•R=(
220V
2807Ω
2×2000Ω≈12.3W,
从而可知,B说法错误,不符合题意.
计算新换的电位器将承受多大的功率:P电C=I2R=(
U
R
2•R=(
220V
807Ω+3Ω
2×3Ω≈0.94W<1W,
从而可知,C说法正确,符合题意.
计算新换的电位器将承受多大的功率:P电D=I2R=(
U
R
2•R=(
220V
807Ω+5Ω
2×5Ω≈1.75W>1W,
从而可知,D说法错误,不符合题意.
故选C.
答案解析:首先利用利用额定功率和实际功率的关系判断A是否正确.
知道灯泡的额定电压和额定功率,可利用公式R=
U2
P
计算出灯泡的电阻,再利用串联电路的特点和电功率的公式计算出变阻器的实际功率,从而判断B、C、D是否正确.
考试点:电功率的计算;电阻的串联;额定功率.
知识点:本题考查了学生对串联电路特点的理解,以及利用电功率的公式分析电路中电功率的大小.