Решение: Анализ графиков лампы накаливания
При нагревании спирали лампы накаливания протекающим по ней электрическим током основная часть подводимой энергии теряется в виде теплового излучения. На рисунке изображены графики зависимости мощности тепловых потерь лампы от температуры спирали $P = P(T)$ и силы тока от приложенного напряжения $I = I(U)$. Выберите два верных утверждения, которые можно сделать, анализируя эти графики.
Решение по шагам
5 шаговПо графику зависимости силы тока от напряжения при напряжении $U = 100\ \text{В}$ сила тока равна примерно $I = 2{,}0\ \text{А}$.
$$R = \dfrac{U}{I} = \dfrac{100}{2{,}0} = 50\ \text{Ом}$$Следовательно, утверждение 2 является верным.
При увеличении силы тока увеличивается электрическая мощность, выделяемая в спирали. По графику $P(T)$ большей мощности соответствует большая температура спирали.
$$P = UI = I^2R$$Следовательно, утверждение 5 является верным.
Утверждение 3 неверно: сопротивление спирали изменяется с температурой. Утверждение 4 неверно: при $U = 120\ \text{В}$ по графику мощность соответствует температуре, превышающей $3600\ \text{К}$. Утверждение 1 не следует из графиков и неверно.
Где здесь ошибаются
Неверно считывают по графику значение силы тока при $U = 100\ \text{В}$.
Используют формулу $R = UI$ вместо $R = U/I$.
Считают сопротивление лампы постоянным, не учитывая зависимость сопротивления металла от температуры.
Путают направление изменения температуры при увеличении силы тока.