Question

小明學習了電學后，認為額定功率大的燈泡一定亮．現(xiàn)有發(fā)光原理相同的兩個小燈泡L₁“12V 40W”和L₂“12V 15W”，及符合要求的電源一個、開關(guān)一個、導(dǎo)線若干，請你設(shè)計一個實驗說明小明的想法是錯誤的．
（1）畫出你所設(shè)計的實驗電路圖；
（2）根據(jù)實驗現(xiàn)象簡要說明小明的想法是錯誤的．

Answer 1

分析：（1）燈泡的亮暗取決于燈泡的實際功率，根據(jù)串聯(lián)電路各處的電流相等利用P=I²R可知燈泡的實際功率取決于燈泡電阻的大小，據(jù)此設(shè)計實驗電路圖．
（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)時的實際功率，然后解釋實驗現(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際功率越大；
故所設(shè)計的實驗電路圖：兩燈泡串聯(lián)與電源、電鍵構(gòu)成實驗電路，如圖所示．

（2）閉合開關(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，實際電功率大，燈就較亮，所以小華的認識是不正確的．

點評：本題考查燈泡亮度判斷的實驗設(shè)計，實際上是對實際功率比較大小的實驗設(shè)計，記住燈泡的亮度取決于燈的實際功率，額定功率大的燈泡如果實際功率小，發(fā)光時也可能較暗．