题目内容
对于L1、 L2(额定电压相同,电阻
)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
较大,所以,灯泡
更亮;
乙认为:电功率与电阻成反比,因为
较小,所以,灯泡
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。要求写出必要的文字说明、公式推导过程。
(1)①甲同学观点成立的条件是:I1=I2(流过两只小灯泡的电流相同)(1分)
②乙同学观点成立的条件是:U1=U2(加在小灯泡两端的电压相等)(1分)
(2)①针对甲同学的观点,设计两个灯串联电路(图略)
推证如下:根据 P =IU I=U/R
可得: P1实= I1(I1 R1)= I12 R1 P2实= I2(I2 R2)= I22 R(1分)
∵ R1﹥R2 I1=I2
∴ P1实﹥P2实 灯泡的实际功率越大灯泡越亮 (1分)
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针对的乙同学观点,设计两灯并联电路:(图略)
推证如下:根据 P =IU I=U/R
可得: P1实=( U1/R1)U1= U12/ R1 P2实=( U2/R2)U2= U22/ R2(1分)
∵ R1﹥R2 U1=U2
∴ P1实﹤P2实(1分)
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R2更亮;
【解析】
试题分析::(1)L1与L2串联时电流相同,根据公式
可知:电功率与电阻成正比;
L1与L2并联时电压相同,根据公式
可知:电功率与电阻成反比;
所以,甲同学的观点成立的条件是L1与L2串联即电流相同;乙同学的观点成立的条件是L1与L2并联即电压相同.
(2)甲同学:如下图所示:
![]()
∵两灯泡串联,
∴通过两灯泡的电流相等,
∵R1>R2,
∴根据
可知,L1灯泡的实际功率大,灯泡更亮;
乙同学:如下图所示:
![]()
∵两灯泡并联,
∴两灯泡两端的电压相等,
∵R1>R2,
∴根据
可知,L2灯泡的实际功率大,灯泡更亮.
考点:电功率的计算;串联电路的电流规律;并联电路的电压规律.
点评:本题考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点,关键是电功率公式的灵活运用;
一般适用于电流相等的情况(多为串联电路),
一般适用于电压相等的情况(多为并联电路).