Задание 16. Вариант 30. Физика. ЕГЭ по физике 2020. 30 вариантов. Решение и разбор. Демидова. ФИПИ.

Задание 16. 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 Р = Р(Т) и силы тока от приложенного напряжения I = I(U). Выберите два верных утверждения о физических величинах, характеризующих этот процесс. 1) С увеличением напряжения на лампе температура её спирали увеличивается. 2) При мощности тепловых потерь 50 Вт температура нити накала лампы более 2800 К. 3) При силе тока через лампу 1,5 А температура нити накала составляет менее 3000 К. 4) При напряжении на лампе 100 В тепловая мощность, выделяемая на лампе, равна 80 Вт. 5) При мощности тепловых потерь 150 Вт напряжение на лампе составляет 100 В. Решение: 1) Мощность на лампочке определяется как P=U²/R , откуда видно, что с увеличением напряжения мощность увеличивается. Из первого графика видно, что увеличение мощности приводит к увеличению температуры. Следовательно, увеличение напряжения приводит к увеличению температуры. 2) Из первого графика видно, что при T=2800 К мощность лампы уже больше 50 Вт. 3) Угловой коэффициент наклона прямой на втором графике равен k=∆I/∆U=0,6/(100-50)=0,012. Тогда при I=1,5 А напряжение будет равно I=I_0+k*(U-50), откуда U=(I-I_0+50*k)/k=(I-I_0)/k+50, U=(1,5-1,4)/0,012+50≈58 В. По закону Ома R=U/I=58/1,5≈39 Ом и мощность, выделяемая на лампе равна P=I²*R=87,75 Вт. На первом графике...