《灯泡的亮度问题》

灯泡的亮度问题类型1.额定功率和实际功率隐含条件：默认灯泡的电阻不变。灯泡的亮暗取决于它的实际功率：实际功率越大，灯泡就越亮。当U实=U额时，P实=P额，灯泡正常发光；若灯泡不正常发光，则可利用算出它的实际功率。例1.灯泡的亮暗程度是由___________决定的，将同一灯泡接在不同电压下，没有发生变化的是灯泡的__________。（均选填“额定功率”或“实际功率”）答案：实际功率；额定功率。2.一只标有“PZ220V60W”的白炽灯接在某电路中，测得通过它的电流是0.2A，则这个灯泡的实际功率（）A.大于60WB.等于60WC小于60WD.无法确定答案：I额≈0.27A＞0.2A，选C。3.下列四盏白炽灯，各自在额定电压下发光，其中最亮的是（）A.“36V45W”B.“220V15W”C.“220V25W”D.“24V30W”解析：实际功率决定灯泡亮度，正常工作时P实=P额，额定功率越大的灯泡越亮。答案：A。4.将下列四盏灯分别接在电压为6V的电路中时，实际功率最大的是（灯丝电阻不变）A.“18V18W”B.“12V24W”C.“9V36W”D.“6V12W”答案：电压相同，电阻小的实际功率大，选C。类型2.串联电路中灯泡的亮度问题串联电路中，电流处处相等。电阻越大，灯泡的实际功率越大，灯泡越亮。例1.某房间原来只接有一只标有“PZ22040”的灯泡，小明又拿来一只完全相同的灯泡，将它们串联在一起，在电源电压不变的情况下，房间内的总亮度将（灯丝电阻不变）（）A.变亮B.变暗C.不变D.无法确定答案：总功率减小，灯泡变暗，选B。例2.小明用两个不同的白炽灯做“探究串联电路的电流特点”实验时，发现一个灯泡较亮而另一个灯泡较暗，则较亮的灯泡（）A.电阻小B.灯丝粗C.电流大D.实际功率大解析：导体越长，横截面积越小，灯丝细，电阻越大；串联电路电流相等。答案：D。例3.分别标有“12V12W”和“12V6W”字样的灯泡L1和L₂（假设灯丝电阻不随温度改变），若将它们串联后接在某电源两端，两灯都发光，下列说法中正确的是（）A.灯L比灯L2亮B.灯L1和L2两端的电压之比为2:1C.通过灯L1和L2的电流之比为2:1D.灯L1和L2的实际功率之比为1:2答案：R1:R2=1:2，电阻大的灯更亮，选D。例4.有两只灯泡，L1标有“12V6W”字样，L2没有标记，测得L2的电阻为6Ω，将它们串联在电路中，两灯均正常发光，那么该电路两端的电压和灯泡L2的电功率分别是（）A.18V2WB.15V1.5WC.15V2WD18V1.5W答案：R=24Ω，电路电流0.5A，选B。例5.如图所示电路中，电源电压为12V。在a、b间接入灯L1（“4V2W”），闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P使灯L1正常发光。断开开关，取下灯L1，保持滑片P的位置不变，在a、b间接入灯L2（“4V4W”）后闭合开关，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则下列说法正确的是（）A.灯L2正常发光B.电压表的示数保持4V不变CL₂的实际功率为1.44WD.滑动变阻器接入电路的电阻为8Ω解析：A.R1=8Ω，R2=4Ω，两灯电阻不同，ab间的电压会发生变化，L₂不会正常发光B.电阻变，分压变CD.灯泡L14V8Ω灯泡L24Ω2.4V滑动变阻器8V16Ω滑动变阻器16Ω10.6V答案：C。例6.学习了电功率以后，某同学想知道决定灯泡亮度的是额定功率还是实际功率，他将标有“6V6W”字样的灯泡L1和标有“6V3W”字样的灯泡L2串联后接在6V电源两端，请计算:（不考虑温度对灯丝电阻的影响）（1）串联后L1和L2的实际功率分别为多少。（结果保留两位小数）（2）经过观察，发现串联后的L1、L2中，L2更亮，你认为决定灯泡亮度的是额定功率还是实际功率。解析：（1）L1的实际功率为0.67W，L2的实际功率为1.33W（2）实际功率，灯泡的亮度与灯泡的额定功率无关→得出：R1=6Ω，R2=12Ω，R总=R1+R2=18Ω根据，根据P=I2R得：P1实=0.67W，P2实=1.33W例7.甲灯标有“36V7.2W”字样，乙灯标有“12V1.2W”字样，将它们串联后接在电源上，其中一盏灯能正常发光，正常发光的是________灯，电源电压是_________V，另一盏灯的实际功率是_________W。（不考虑温度对灯丝电阻的响）解析：根据P=UI变形得，则I甲=0.2A，I乙=0.1A，串联电路电流处处相等，因此电路最大电流为0.1A，乙灯正常发光根据变形得，则R甲=180Ω，R乙=120Ω，R总=R甲+R乙=300Ω根据P=I2R计算得甲灯的实际功率P甲=1.8W，电源电压U=IR总=30V答案：乙；1.8V；30W。类型3.并联电路中灯泡的亮度问题串联电路中，电路两端电压相等。由来比较不同灯泡的实际功率。电压恒定，电阻和功率成反比（反向变化）。 电阻越小，灯泡的实际功率越大，灯泡越亮。例1.小明发现自家客厅的白炽灯比卧室内的白炽灯更亮，对这种现象的判断正确的是（）A,通过客厅里白炽灯灯丝的电流大B.客厅里白炽灯的灯丝发生了短路C.客厅里白炽灯两端的电压大D.两盏灯的实际功率可能相等 解析：实际功率决定灯泡的亮暗→客厅灯泡实际功率大答案：A。例2.如图所示，将标有“12V6W”字样的灯泡L1和标有“6V6W”字样的灯泡L₂并联后，接在6V的电源两端，则下列说法正确的是（设灯丝电阻不变）（）A.两灯的实际功率之和等于12WB.两灯的实际功率之和大于12WC.灯泡L1比灯泡L2亮D.灯泡L2比灯泡L1亮解析：实际电压U=6V，是L₂的额定电压，因此P2额=P2实：小于L1的额定电压因此P1额<P1实，灯泡L2更亮P1实+P2实<P1额+P2额小于12W答案：D。例3.将电阻分别为R1和R2的两只灯泡L1、L2，按甲、乙两种方式连接在如图所示的电路中，已知R1<R2，则下列分析正确的是（）A.图甲中灯L1比灯L2亮B.图乙中灯L1比灯L2亮C.图甲中灯L1比图乙中灯L1亮 D.图甲中的总功率比图乙中的总功率要大解析：A.甲：P=UI=I2R，R2电阻大所以功率大，L2更亮；B.乙：，R2电阻大，所以功率小，L1更亮；C.甲：L1两端的电压小于电源电压→甲中L1更暗；乙：L1两端的电压等于电源电压；D.甲中总电阻更大，功率更小。答案：B。例4.在如图所示的两个电路中，电源电压恒定且相等，灯L1、L2的规格相同。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P都从中点向右滑动的过程中，关于灯泡L1和L2的亮度情况，下列判断正确的是（设灯丝电阻不变）（）A.L1和L2都变亮B.L1和L2都变暗 C.L1始终比L2亮D.L2始终比L1亮解析：串联分压，电流相等；滑动变阻器滑片右滑→接入电路中的电阻增大→电路中的电流减小→实际功率减小→L1变暗甲电阻更大，电流更小，L2始终比L1亮并联分流，电压相等，滑片滑动不影响灯泡，L2的实际功率不变→L2亮度不变答案：D。例5.将标有“36V27W”字样的甲灯泡和标有“36V18W”字样的乙灯泡并联在24V的电源两端，甲灯泡的实际功率为_________W，乙灯泡的实际功率为_________W，________灯泡更亮一些（忽略温度对灯丝电阻的影响）。解析：R甲=48Ω，R乙=72Ω，并联电路实际电压均为24V，根据求实际功率。答案：12；8；甲。例6.在下图所示的电路中，灯泡L1、L2上分别标有“220V15W”和“220V60W”字样，两灯都发光时，若