题目内容
【题目】对于L1、L2(额定电压相同,电阻R1>R2)两个小灯泡连接到电路中谁更亮的问题,两位同学产生了争议:
甲认为:电功率与电阻成正比,因为R1较大,所以,灯泡L1更亮;
乙认为:电功率与电阻成反比,因为R2较小,所以,灯泡L2更亮;
(1)你认为甲乙两位同学观点各自成立的条件是什么?
(2)请你画出电路图,分别对两位同学的观点做出正确的解释(要有必要的文字说明、公式推证)。
【答案】(1)甲同学成立的条件是电流I相等,或者I1=I2,乙同学成立的条件是电压U相等,或者U1=U2,(2)见解析
【解析】
(1)甲同学根据P=I2R得出电功率与电阻成正比的结论,该观点成立的条件是电流I相等,或者I1=I2,即流过两只小灯泡的电流相同;
乙同学根据P=得出电功率与电阻成反比的结论,该观点成立的条件是电压U相等,或者U1=U2,即加在小灯泡两端的电压相等。
(2)①针对甲同学的观点,将两灯泡串联在电路中,设计电路图甲所示.
推证如下:根据P=IU,I=可得:
P1实= I1(I1 R1)= I12 R1
P2实= I2(I2 R2)= I22 R
∵R1>R2,I1=I2 ∴P1实>P2实,灯泡的实际功率越大灯泡越亮,由此得出:通过两只灯泡的电流相同时,电功率与电阻成正比,因R1较大,所以灯泡L1更亮。
②针对乙同学的观点,将两灯泡并联在电路中,设计电路图如图乙所示:
推证如下:根据P=IU,I=可得
P1实=( ) U1=
P2实=( ) U2=
∵R1>R2 U1=U2∴P1实<P2实,由此得出:两只灯泡两端的电压相同时,电功率与电阻成反比,因R1较大,所以灯泡泡L2更亮。
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