Question

【題目】在老師的指導下，小剛和小紅通過實驗探究“220V 60W”和“220V 15W”的白熾燈接到電路中哪個更亮．小剛的實驗結論是“220V 60W”燈泡更亮，小紅卻得出了與小剛相反的結論．

（1）他們是怎樣把兩個燈泡接在照明電路中的？請完成虛線框內的電路連接．

（2）說出小剛或小紅實驗結論成立的條件，并說明理由．

Answer 1

【答案】見解析

【解析】試題分析：知道額定電壓和額定功率，根據P=得求出電阻，經計算，60W燈泡的電阻小于15W燈泡的電阻．兩燈的連接方式只有串聯和并聯兩種，兩燈的亮度不同，一定是實際功率不同．并聯時電壓相等，根據P=得，60W燈泡的電阻小，實際功率越大，燈泡越亮，屬于小剛的連接方式．串聯時電流相等，根據P=I2R得，15W燈泡的電阻大，實際功率越大，燈泡越亮，屬于小紅的連接方式．

解：由P=UI，I=可得，“220V 60W”的電阻是：R1===806.7Ω，

“220V 15W”的電阻是：R2===3226.7Ω，

（1）小剛的連接方法：“220V 60W”和“220V 15W”并聯在220V電路上，燈泡都能在額定電壓下正常發光，即60W燈泡更亮．

小紅的連接方法：“220V 60W”和“220V 15W”兩燈泡串聯，通過兩燈泡的電流相等；

經計算，60W燈泡的電阻小于15W燈泡的電阻；根據P=I2R可知15W燈泡的實際功率較大，即15W的燈泡更亮．

故答案為：

（2）小剛的連接方式：根據P=得，兩燈并聯，兩燈的電壓相等，60W燈泡的電阻小，實際功率越大，燈泡越亮．

小紅的連接方式：根據P=I2R得，兩燈串聯，串聯時電流相等，15W燈泡的電阻大，實際功率越大，燈泡越亮．

答：小剛實驗結論成立的條件，根據P=得，并聯電壓相等，電阻越小，實際功率越大，燈泡越亮．

小紅實驗結論成立的條件，根據P=I2R得，串聯電流相等，電阻越大，實際功率越大，燈泡越亮．