题目内容

13.小阳同学用如图所示的电路研究串联电路的特点.闭合开关S后,发现灯泡L1较亮,灯泡L2较暗.他对这一现象的解释是:电流从电源正极出发,经过灯泡L1、L2逐渐变小,所以L1较亮,L2较暗.小强同学认为小阳的解释是错误的,他只利用与小强完全相同的器材设计了一个实验,并根据实验现象说明了小阳的解释是错误的.请完成下列问题:

(1)在虚线框内,画出小强同学设计的电路图.
(2)小强是如何通过实验现象说明小阳的解释是错误的?按照小阳的解释,闭合开关S后,电流从电源正极出发经过灯L2、灯L1,电流逐渐变小,应该是灯L2较亮,灯L1较暗.但实验现象仍然是灯L1较亮,灯L2较暗,这说明小阳的解释是错误的.

分析 决定灯泡亮暗程度的是灯泡的实际功率,实际功率大则灯亮,实际功率小则灯暗,此题可用串联电路的电流处处相等的结论来反驳小强的结论

解答 解:(1)小阳认为“电流从电源正极出发,经过灯L1、灯L2,电流逐渐变小,所以灯L1较亮,灯L2较暗”,我们可以交换一下这两个灯的位置,让电流先经过灯L2,后经过灯L1,观察两个灯泡的亮度情况,电路图如图所示:

(2)如上图连接后,仍然会出现灯L1较亮,灯L2较暗的现象,因为在串联电路中,电流从电源正极出发,经过灯L1、灯L2,但电流处处相等,所以小阳的解释是错误的.
故答案为:(1)如图所示;(2)按照小阳的解释,闭合开关S后,电流从电源正极出发经过灯L2、灯L1,电流逐渐变小,应该是灯L2较亮,灯L1较暗.但实验现象仍然是灯L1较亮,灯L2较暗,这说明小阳的解释是错误的.

点评 (1)亮度指的是灯泡的实际功率,不是额定功率,额定功率大的灯实际功率不一定大;
(2)串联电路中,电流处处相等,根据电功率的计算公式P=I2R,灯L1较亮,灯L2较暗,是因为灯L1的电阻比L2的电阻大的缘故.

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