Question

小明學(xué)習(xí)了電學(xué)后，認(rèn)為額定功率大的燈泡一定亮．現(xiàn)有發(fā)光原理相同的兩個(gè)小燈泡L₁“12V 40W”和L₂“12V 15W”，及符合要求的電源一個(gè)、開(kāi)關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明小明的想法是錯(cuò)誤的．
（1）畫出你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象簡(jiǎn)要說(shuō)明小明的想法是錯(cuò)誤的．

Answer 1

分析：（1）燈泡的亮暗取決于燈泡的實(shí)際功率，根據(jù)串聯(lián)電路各處的電流相等利用P=I²R可知燈泡的實(shí)際功率取決于燈泡電阻的大小，據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖．
（2）由功率公式P=

U2

R

比較燈泡的電阻大小，根據(jù)公式P=I²R比較燈泡串聯(lián)時(shí)的實(shí)際功率，然后解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．

解答：解：（1）因串聯(lián)電路各處的電流相等，且燈泡的實(shí)際功率取決于燈泡電阻的大小，所以根據(jù)P=I²R可知燈泡的電阻越大實(shí)際功率越大；
故所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖：兩燈泡串聯(lián)與電源、電鍵構(gòu)成實(shí)驗(yàn)電路，如圖所示．

（2）閉合開(kāi)關(guān)后，觀察兩燈泡亮度，額定功率小的燈比額定功率大的燈亮．
根據(jù)公式P=

U2

R

可知，額定電壓相同的燈泡，其額定功率大的電阻小、額定功率小的電阻大．
在串聯(lián)電路中，通過(guò)兩燈的電流相同，根據(jù)公式P=I²R，可知額定功率小的電阻大，實(shí)際電功率大，燈就較亮，所以小華的認(rèn)識(shí)是不正確的．

點(diǎn)評(píng)：本題考查燈泡亮度判斷的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，實(shí)際上是對(duì)實(shí)際功率比較大小的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，記住燈泡的亮度取決于燈的實(shí)際功率，額定功率大的燈泡如果實(shí)際功率小，發(fā)光時(shí)也可能較暗．