小华观察家里的台灯(40W)比壁灯(15W)更亮一些,由此现象小华认为:额定功率大的灯泡一定比额定功率小的灯泡亮.请你利用实验室给定的器材,设计一个实验说明,小华的认识是不正确的.实验器材:满足实验要求的电源一个、标有“2V?1W”的灯泡L1和标有“2V?4W”的灯泡L2各一个,开关一个,导线若干.
(1)画出实验电路图.
(2)简述实验现象并根据实验现象简要说明小华的认识是不正确的.
网友回答
解:(1)两灯泡串联与电源、电键构成实验电路,电路如图所示.
(2)闭合开关后,观察两灯泡亮度,额定功率小的灯比额定功率大的灯亮.
根据公式P=可知,额定电压相同的灯泡,其额定功率大的电阻小,其额定功率小的,电阻大.在串联电路中,通过两灯的电流相同,根据公式P=I2R,可知额定功率小的电阻大,实际电功率大,灯就较亮,所以小华的认识是不正确的.
解析分析:(1)台灯与壁灯两灯是并联在电路中的,它们两端的电压相同,观察到功率大的灯亮;将两个灯串联在电路中,让流过两灯的电流相等,计算它们的实际功率间的关系,观察两灯的亮度与实际功率间的关系.
(2)按原理图连接实物图,闭合开关,进行实验,观察实验现象.由功率公式P=比较两灯泡的电阻大小,根据公式P=I2R比较两灯泡的实际功率,解释实验现象.
点评:灯泡的亮度取决于灯的实际功率,额定功率大的灯泡如果实际功率小,发光时也可能较暗.