
【訣竅】
小亮并,大亮串。
【淺釋】
“小”是指電阻小,“大”是指電阻大。
“小亮并,大亮串”,意思是說,并聯(lián)電路中燈泡電阻小的更亮,串聯(lián)電路中燈泡電阻大的更亮。
【詳解】
比較燈泡的亮度,實際上是比較燈泡的實際功率的大小。實際功率的大小,實質(zhì)是由于燈泡的電阻大小引起的。
1.在串聯(lián)電路中,由可知,電流相等,電阻大的燈泡實際功率大,較亮。
2.在并聯(lián)電路中,由可知,電壓相等,電阻小的燈泡實際功率大,較亮。
3.小燈泡正常發(fā)光時,P實=P額,此時不管額定電壓多少,只要額定功率一樣,即可得知實際功率一樣,亮度也就一樣。
【例題】
例1.甲燈標(biāo)有“220V 40W”,乙燈標(biāo)有“110V 40W”,若它們都正常發(fā)光,則( )
A.甲燈亮 B.乙燈亮 C.兩燈一樣亮 D.無法判斷
[解答]甲、乙燈都正常發(fā)光時,它們的實際功率都是各自的額定功率,由題可知,甲、乙的額定功率相等,實際功率也相等,則它們的亮暗相同。
故選:C。
例2.標(biāo)有“220V 100W”和“220V 60W”的甲、乙兩個電燈,并聯(lián)使用接在家庭電路中,______燈更亮些;串聯(lián)起來______燈更亮些。
[解答]因為兩個燈泡的額定電壓相等,由可知,額定功率越小電阻越大,即甲燈泡電阻小,乙燈泡電阻大。
因為并聯(lián)電路兩端電壓相等,由可知,電阻越大,燈泡的實際功率越小,燈泡越暗,故并聯(lián)時,甲燈更亮。
因為串聯(lián)電路處處電流相等,由P=I2R可知,電阻越大,燈泡的實際功率越大,燈泡越亮,故乙燈更亮。
答案:甲;乙。
【練習(xí)】
1.甲、乙兩個小燈泡上分別標(biāo)有“6V 3W”和“4V 2W”的字樣,現(xiàn)在把它們按不同方式接在不同電路中(不考慮燈絲電阻的變化),下列判斷不正確的是( )
A.若把它們并聯(lián)在4V電路中,乙燈正常發(fā)光
B.若把它們并聯(lián)在4V電路中,乙燈比甲燈亮
C.若把它們串聯(lián)在10V電路中,乙燈比甲燈亮
D.若把它們串聯(lián)在10V電路中,兩燈都可以正常發(fā)光
[解答]A.因乙燈泡兩端的電壓和額定電壓相等,所以乙燈正常發(fā)光,故A正確。
B.由P=UI可得,兩個燈泡正常發(fā)光時的電流分別為:
,
由可得,兩燈泡的電阻分別為:,
若把兩燈并聯(lián)在4V電路中,因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以由可知,乙燈泡的電阻較小,實際功率較大,乙燈比甲燈亮,故B正確。
C.若把它們串聯(lián)在10V電路中,通過兩燈的電流相等,由P=UI=I2R可知,甲燈泡的電阻較大,其實際功率較大,則甲燈比乙燈亮,故C錯誤。
D.若把它們串聯(lián)在10V電路中,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以電路中的電流:
,由I=I甲=I乙可知,兩燈都可以正常發(fā)光,故D正確。
故選:C。
2.將A、B兩個燈泡,按圖一、圖二兩種方式連接,B知RA=10Ω,RB=5Ω,電源電壓相同,下面分析正確的是( )
A.圖一中A燈比B燈暗 B.圖二中A燈比B燈暗
C.圖一中A燈比圖二中A燈亮 D.圖一中的總功率比圖二中的總功率要大
[解答]A.圖一中,兩燈泡串聯(lián),因串聯(lián)電路中各處的電流相等,且燈泡的亮暗取決于實際功率的大小,A燈泡的電阻較大,由P=UI=I2R可知,A燈泡的實際功率較大,即A燈比B燈亮,故A錯誤。
B.圖二中,兩燈泡并聯(lián),因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,且A燈泡的電阻較大,所以,由可知,A燈的實際功率較小,即A燈比B燈暗,故B正確。
C.由于圖一中A燈泡兩端的電壓小于電源電壓,圖二中A燈泡兩端的電壓等于電源的電壓,所以,由可知,圖一中A燈泡的實際功率較小,燈泡較暗,即圖一中A燈比圖二中A燈暗,故C錯誤。
D.因串聯(lián)電路中總電阻大于任何一個分電阻,并聯(lián)電路中總電阻小于任何一個分電阻,所以,圖一中的總電阻大于圖二中的總電阻,由可知,圖一中的總功率比圖二中的總功率要小,故D錯誤。
故選:B。
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