Question

對于L₁、L₂（額定電壓相同，電阻R₁＞）兩個小燈泡連接到電路中誰更亮的問題，兩位同學產(chǎn)生了爭議：
甲認為：電功率與電阻成正比，因為R₁較大，所以，燈泡L₁更亮；
乙認為：電功率與電阻成反比，因為較小，所以，燈泡L₂更亮．
（1）你認為甲乙兩位同學觀點各自成立的條件是什么？
（2）請你畫出電路圖，分別對兩位同學的觀點做出正確的解釋（要有必要的文字說明、公式推證）．

Answer 1

解：（1）L₁與L₂串聯(lián)時電流相同，根據(jù)公式P=I²R可知：電功率與電阻成正比；
L₁與L₂并聯(lián)時電壓相同，根據(jù)公式P=可知：電功率與電阻成反比；
所以，甲同學的觀點成立的條件是L₁與L₂串聯(lián)；乙同學的觀點成立的條件是L₁與L₂并聯(lián)．
（2）甲同學：如下圖所示：

∵兩燈泡串聯(lián)，
∴通過兩燈泡的電流相等，
∵R₁＞R₂，
∴根據(jù)P=I²R可知，L₁燈泡的實際功率大，燈泡更亮；
乙同學：如下圖所示：

∵兩燈泡并聯(lián)，
∴兩燈泡兩端的電壓相等，
∵R₁＞R₂，
∴根據(jù)P=可知，L₂燈泡的實際功率大，燈泡更亮．
分析：（1）燈泡的亮暗取決于實際功率的大小；當兩燈泡串聯(lián)時，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和P=I²R可知，電阻大的燈泡實際功率大；當兩燈泡并聯(lián)時，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和P=可知，電阻小的燈泡實際功率大．
（2）分別畫出燈泡串聯(lián)和并聯(lián)時的電路圖，然后根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和并聯(lián)電路的電壓特點結(jié)合電功率公式進行解釋．
點評：本題考查了串聯(lián)電路的電流特點和并聯(lián)電路的電壓特點，關(guān)鍵是電功率公式的靈活運用；P=I²R一般適用于電流相等的情況（多為串聯(lián)電路），P=一般適用于電壓相等的情況（多為并聯(lián)電路）．