Задание 14 ЕГЭ по физике · задача 5D79D1
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 и силы тока от приложенного напряжения . Выберите два верных утверждения, которые можно сделать, анализируя эти графики.
|
|
| 1) | С уменьшением приложенного напряжения температура спирали уменьшается пропорционально мощности. | |
| 2) | При напряжении 100 В сопротивление спирали лампы равно 50 Ом. | |
| 3) | Сопротивление спирали лампы постоянно и не зависит от температуры. | |
| 4) | Температура спирали лампы при приложенном напряжении U = 120 В меньше 3600 К. | |
| 5) | С увеличением силы протекающего тока температура спирали увеличивается. |
Показать ответ и разбор
Ответ: 25 (верны: 2, 5)
Разбор
Сначала посмотрим на график I(U). При $U = 100$ В сила тока равна 2,0 А. Значит, сопротивление спирали $R = U/I = 100/2,0 = 50$ Ом — утверждение 2 верно.
Теперь про утверждение 5. Мощность, выделяющаяся на спирали, $P = UI$. При увеличении тока (даже если напряжение тоже меняется) мощность растёт, а по левому графику P(T) видно, что с ростом мощности температура обязательно увеличивается. Значит, температура спирали растёт с увеличением тока — утверждение 5 верно.
Остальные варианты неверны: сопротивление явно зависит от температуры (график I(U) нелинейный), а при $U = 120$ В мощность уже превышает 200 Вт, поэтому температура выше 3600 К.
Теперь про утверждение 5. Мощность, выделяющаяся на спирали, $P = UI$. При увеличении тока (даже если напряжение тоже меняется) мощность растёт, а по левому графику P(T) видно, что с ростом мощности температура обязательно увеличивается. Значит, температура спирали растёт с увеличением тока — утверждение 5 верно.
Остальные варианты неверны: сопротивление явно зависит от температуры (график I(U) нелинейный), а при $U = 120$ В мощность уже превышает 200 Вт, поэтому температура выше 3600 К.