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变化多端的电功率

2013-06-07

今日中学生(初二版) 2013年4期
关键词:灯丝额定功率用电器

一个用电器的电功率是随着它两端电压的改变而改变的,如果用电器两端的实际电压等于它的额定电压,那么实际功率就等于额定功率,这时用电器正常工作;如果用电器两端的实际电压小于它的额定电压,那么实际功率就小于它的额定功率,这时用电器不能正常工作;如果用电器两端的电压大于额定电压,那么实际功率就大于额定功率,用电器不仅不能正常工作,严重时还会烧坏用电器。为此,我们在使用用电器时,应保证用电器两端的电压等于它的额定电压,这样才能使用电器更好地发挥作用。

例1 现有L1为“12 V 8 W”和L2为“6 V 2 W”的两盏电灯,把它们与“20 Ω 1 A”的滑动变阻器串联后,接在18 V的电源上,如图1所示,开关闭合后,当滑动变阻器R′的滑片P从a端向b端滑动的过程中,下列说法正确的是( )。

A. 两灯都变亮,且L2首先正常发光

B. 两灯灯丝电阻不同

C. 因为L1的额定功率大,所以L1比L2更亮

D. 两灯都变亮,且L2可能先烧毁

解析:当用电器串联接入电路中时,首先要先计算出其电阻值,然后通过P=I 2 R计算或分析其实际功率是否与其额定功率相同,切不可仅凭额定电压和额定功率就草率地作出判断。

显然I1>I2。

当滑片自a端向b端移动过程中,电路中的电流逐渐增大,因此,两灯的亮度均增加,由于I1

答案:A D

点拨:滑动变阻器变化过程中对于电路中的物理量有着很大的影响,我们只要分析清楚每一次变化后各个物理量的表达式,就能确定它的变化情况。

例2 一盏白炽灯在灯丝烧断之后,搭接起来,不久,灯泡就又在搭接处烧断了,为什么?

解析:灯丝烧断重新搭接起来之后,总电阻R是减小了,但把灯丝烧断处接上后,由于接触不良使接触处的电阻增大(或接触处形成大电阻),根据焦耳定律Q=I 2 Rt可知,在相同时间t内电流通过该点产生的热量增多,使得接触点的温度很高,使接头处又被烧断了。

仔细思考,不难发现,这里所用焦耳定律Q=I 2 Rt中的电阻R是搭接后整个灯丝的电阻,其中由于电阻R的减小,导致了电路中电流的增大,根据Q=I 2 Rt,t一定,R减小,I增大,Q究竟变大还是变小,为不可知量。所以这样解释是错误的。

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