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。

 

【答案】

(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= I1(I1 R1)= I12 R1   P2= I2(I2 R2)= I22 R(1分)

∵  R1﹥R2   I1=I2

∴  P1﹥P2 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=( U1/R1)U1= U12/ R1     P2=( U2/R2)U2= U22/ R2(1分)

∵  R1﹥R2  U1=U

∴   P1﹤P2(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).

 

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