Question

實驗室桌面上有三個燈泡，L₁“6V、3W”、L₂“6V、6W”和L₃“6V、12W”，小明同學按圖8電路圖連接好實物后，閉合開關，發現L₂比L₁亮；他用L₃換下L₁，閉合開關，發現L₃比L₂亮；他根據實驗現象，得出額定功率大，燈就亮，額定功率小燈就暗，但小惠同學不同意他的觀點．請你利用圖18現有器材，證明小明的觀點是錯誤的．
（1）畫出電路圖
（2）簡述實驗步驟．

Answer 1

解：
三只燈泡的電阻分別為：
R₁===12Ω
R₂===6Ω
R₃===3Ω
①燈泡L₁和L₂并聯時，兩端電壓相同，因為R₁＞R₂，由公式P=知，P₁＜P₂，所以燈泡L₂較亮；燈泡L₁和L₃并聯時，兩端電壓相同，因為R₁＞R₃，由公式P=知，P₁＜P₃，所以燈泡L₃較亮．
②如果燈泡L₁和L₂串聯時，通過的電流相同，因為R₁＞R₂，由公式P=I²R知，P₁＞P₂，所以燈泡L₁較亮；燈泡L₁和L₃串聯時，通過的電流相同，因為R₁＞R₃，由公式P=I²R知，P₁＞P₃，所以燈泡L₁較亮．
答：
（1）電路連接如下圖：

（2）實驗步驟為：將L₁和L₂串聯連接在電源兩端，如圖所示，閉合開關，觀察L₁比L₂亮，L₁額定電功率小，但燈較亮，與小惠同學觀點矛盾，小明的觀點是錯誤的．
分析：已知三個燈泡的額定電壓和額定功率，利用公式R=可以得到它們的電阻．
燈泡的亮度決定于燈泡的實際功率．當實際電壓相同時，實際功率大小用公式P=比較，電阻越小，實際功率越大，燈泡越亮；當通過的電流相同時，實際功率大小用公式P=I²R比較，電阻越大，實際功率越大，燈泡越亮．
點評：燈泡亮度決定于燈泡的實際功率，在串聯電路中一般用公式P=I²R比較功率；在并聯電路中一般用公式P=比較功率．