Question

10．某小组同学在做电学实验时发现，L₁和L₂两盏不同的小灯，串联或并联在电源电压相同的电路中时，两灯发光时的亮暗程度不同，他们很想知道小灯的亮暗是由什么因素决定的．于是他们猜想可能与电流和电压有关．为了验证自己的猜想，做了如下实验，实验现象及数据记录在如下表格中．

连接方式与实验现象	实验次数	小灯L1		小灯L2
		电压（伏）	电流（安）	电压（伏）	电流（安）
L1与L2串联 L1比L2亮	1	2.0	0.10	1.0	0.10
	2	3.0	0.12	1.5	0.12
	3	4.0	0.14	2.0	0.14
L1与L2并联 L1比L2暗	4	3.0	0.12	3.0	0.20
	5	4.5	0.15	4.5	0.22
	6	6.0	0.16	6.0	0.24

（1）分析实验次数1、2、3中L₁和L₂的数据及相关现象可得：当通过小灯的电流相同时，两端电压较大的小灯较亮；
（2）分析实验次数4或5或6中L₁和L₂的数据及相关现象可得：在电压一定时，通过灯泡的电流越大，灯越亮；
（3）进一步综合分析比较两灯串联或并联时数据及相关现象后，该小组同学得出的结论是：无论两灯串联还是并联，小灯两端电压与通过小灯电流乘积较大的小灯较亮．你认为他们的结论是正确的；请你再进一步综合分析比较两灯串联或并联时的数据及相关现象得出结论：小灯L₁和L₂串联时，电阻大的小灯较亮；小灯L₁和L₂并联时，电阻小的小灯较亮．（后两空选填“大”或“小”）
（4）小灯泡在电路中的亮度取决于小灯泡的实际电功率．

Answer 1

分析 （1）实验1、2、3，L₁与L₂串联，电流相同，电压越大的灯泡越亮．
（2）实验4、5、6，L₁与L₂并联，电压相同，电流越大的灯泡越亮．
（3）由（1）（2）得，灯泡亮度与电压和电流同时有关，由实验1～6得，电压与电流的乘积越大，灯泡越亮．
灯泡电压增大，电流增大，但是$\frac{U}{I}$比值不变．
L₁与L₂串联时，L₁总比L₂亮，$\frac{U}{I}$比值大的亮．
L₁与L₂并联时，L₁总比L₂暗，$\frac{U}{I}$比值大的暗‘
（4）灯泡的亮暗程度由实际电功率决定．

解答 解：（1）实验1、2、3，L₁与L₂串联时，电流相同，L₁比 L₂电压大，L₁比 L₂亮．
（2）实验4、5、6，L₁与L₂并联时，电压相同，L₂比L₁电流大，L₂比L₁亮．
（3）灯泡亮度跟电压和电流同时有关．
由实验1～6数据得，电压和电流的乘积越大，灯泡越亮．
电压和电流同时增大，同一灯泡的$\frac{U}{I}$比值不变．
L₁与L₂串联时，$\frac{U}{I}$比值越大，灯泡越亮．
L₁与L₂并联时，$\frac{U}{I}$比值小的亮．
（4）灯泡的亮暗由电压和电流的乘积即实际电功率决定．
故答案为：（1）1、2、3；
（2）在电压一定时，通过灯泡的电流越大，灯越亮；
（3）正确；大；小；
（4）实际电功率．

点评 （1）本题实质上考查了P=I²R和P=$\frac{{U}^{2}}{R}$．
串联时，根据P=I²R，电流相同，电阻（$\frac{U}{I}$比值）越大，灯泡越亮．
并联时，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，电压相同时，电阻（$\frac{U}{I}$比值）越小，灯泡越亮．
（2）灯泡亮度取决于灯泡的实际功率即电压和电流的乘积．
总结实验结论中，利用表格中的内容，而不能出现功率一词．