【摘要】燈泡亮度由燈泡的實際功率決定,實際功率大的較亮,實際功率小的較暗。而實際功率的大小又由燈泡本身的電阻決定,一般情況下,串聯時電阻大的燈泡亮,電阻小的燈泡暗;并聯時電阻小的燈泡亮,電阻大的燈泡暗。
【關鍵詞】燈泡的亮度;實際功率;電阻
在初中電功和電功率部分的學習、中考試題中經常出現:比較在同一電路狀態下不同燈泡的亮度;不同電路狀態下相同燈泡的亮度。一般情況下,燈泡亮度是由它的實際功率決定,實際功率大的較亮實際功率小的較暗。具體問題中要運用串、并聯電路的特點,歐姆定律及電功率等知識來解決。
直接判斷:根據燈泡發光明暗作出判斷,這是生活經驗的積累,感管對自然的感性認識。
理論判斷:我們通過以下兩個例題來給做一比較:
1.甲乙兩燈泡額定功率相等,額定電壓不等(U甲>U乙),將兩燈泡串聯后接入電路中,( )燈泡較亮,將兩燈泡并聯后接入電路中,( )燈泡較亮。(填甲或乙)
解答: ∵
∴ R甲>R乙額定電壓較高的燈泡電阻較大,額定電壓較低的燈泡電阻較小。
兩燈串聯時:
∵
∴ 甲燈泡較亮。 兩燈并聯時:
∵
∴ 乙燈泡較亮。
因此,額定功率相等而額定電壓不等的兩燈泡,額定電壓較高燈泡的電阻較大,額定電壓較低燈泡的電阻較小。兩燈泡串聯時額定電壓較高的(電阻大)較亮,兩燈泡并聯時額定電壓較低的(電阻小)較亮。括號內應分別填甲、乙。
2.甲乙兩燈泡額定電壓相等,額定功率不等(P甲>P乙),將兩燈泡串聯后接入電路中,( )燈泡較亮,將兩燈泡并聯后接入電路中,( )燈泡較亮。(填甲或乙)
解答: ∵
∴R甲<R乙 額定功率較大的燈泡電阻較小,額定功率較小的燈泡電阻較大。
兩燈串聯時:∵
∴乙燈泡較亮。兩燈并聯時:
∴
而甲燈泡較亮。
因此,額定電壓相等而額定功率不等的兩燈泡,額定功率較大燈泡的電阻較小,額定功率較小燈泡的電阻較大,兩燈泡串聯時額定功率較小的燈泡(電阻大)亮,兩燈泡并聯時額定功率較大的燈泡(電阻小)較亮。括號內應分別填乙、甲。
根據1、2、兩題的分析,不管燈泡以何種方式連接,它的亮暗都由燈泡的實際功率決定,實際功率大的較亮實際功率小的較暗。而實際功率的大小又由燈泡本身的電阻決定,只要根據燈泡的標注或題目所給條件比較其電阻的大小,即(串聯時P實=I2R并聯 )確定實際功率的大小,很快就對燈泡的亮暗做出判斷。一般情況下,串聯時電阻大的燈泡亮,電阻小的燈泡暗;并聯時電阻小的燈泡亮,電阻大的燈泡暗。
在有些情況下,所給電源實際電壓和燈泡的額定電壓不符,當實際電壓高出燈泡額定電壓時,燈泡可能因燒壞而不亮,應考慮實際問題。一般串聯時取額定電流較小的燈泡、并聯時取額定電壓較低的燈泡來確定燈泡的實際功率的大小,以判斷燈泡亮暗。總之,學習中應勤思考,善總結,多積累規律性知識,在實際應用時,得心應手,可達到事半功倍的效果。
(作者單位:陜西西安長慶二中)