Question

（2009?朝陽(yáng)區(qū)二模）小陽(yáng)觀察家里的臺(tái)燈（40W）、吸頂燈（60W）和壁燈（15W）亮度都不同，由此現(xiàn)象小陽(yáng)得出一個(gè)錯(cuò)誤的推論：如果將上述用電器串聯(lián)起來使用，額定功率大的燈比額定功率小的燈亮．請(qǐng)你利用實(shí)驗(yàn)室給定的器材設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，說明小陽(yáng)的推論是不正確的．實(shí)驗(yàn)器材：符合實(shí)驗(yàn)要求的電源、開關(guān)、導(dǎo)線和三盞額定電壓相同、額定功率不同的小燈泡．
（1）簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)過程及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

①將電源和三只小燈泡、開關(guān)及導(dǎo)線組成串聯(lián)電路；
②閉合開關(guān)后，觀察小燈泡亮度，現(xiàn)象是額定功率小的燈比額定功率大的燈亮

．
（2）簡(jiǎn)要說明小陽(yáng)的結(jié)論為什么是不正確的：

額定功率小的燈串聯(lián)時(shí)它的實(shí)際功率大，即額定功率小的燈泡亮度較亮

．

Answer 1

分析：（1）因判斷的亮度取決于燈泡的實(shí)際功率，所以要驗(yàn)證小陽(yáng)的推論，只需將臺(tái)燈、吸頂燈與壁燈是串聯(lián)在電路中的，觀察到它們的亮度即可，按照這一思路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)．
（2）由功率公式P=

U2

R

比較燈泡的電阻大小，根據(jù)公式P=I²R比較燈泡串聯(lián)時(shí)的實(shí)際功率，然后解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．

解答：解：（1）因需將臺(tái)燈、吸頂燈與壁燈是串聯(lián)在電路中的，觀察到它們的實(shí)際亮度，所以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下：
①將電源和三只小燈泡、開關(guān)及導(dǎo)線組成串聯(lián)電路；
②閉合開關(guān)后，觀察小燈泡亮度，現(xiàn)象是額定功率小的燈比額定功率大的燈亮；
（2）根據(jù)公式R=

U2

P

可知額定電壓相同的白熾燈，額定功率大的電阻小，額定功率小的電阻大．
所以，吸頂燈（60W）的阻值最小，和壁燈（15W）的阻值最大，
在串聯(lián)電路中，通過三只燈泡的電流I相等，根據(jù)公式P=I²R和額定功率小的燈比額定功率大的燈電阻大知：
額定功率小的燈串聯(lián)時(shí)它的實(shí)際功率大，即燈泡的亮度較亮．
因此，小陽(yáng)的結(jié)論是不正確的．
故答案為：（1）①將電源和三只小燈泡、開關(guān)及導(dǎo)線組成串聯(lián)電路；
②閉合開關(guān)后，觀察小燈泡亮度，現(xiàn)象是額定功率小的燈比額定功率大的燈亮；
（2）額定功率小的燈串聯(lián)時(shí)它的實(shí)際功率大，即比額定功率小的燈泡的亮度較亮．

點(diǎn)評(píng)：本題考查燈泡亮度判斷的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，實(shí)際上是對(duì)實(shí)際功率比較大小的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，記住燈泡的亮度取決于燈的實(shí)際功率，額定功率大的燈泡如果實(shí)際功率小，發(fā)光時(shí)也可能較暗．