Question

小林用如图所示的电路研究串联电路特点，闭合开关S后，发现灯L₁较亮，灯L₂较暗．他对这一现象的解释是：电流从电源正极出发，经过灯L₁、灯L₂，电流逐渐变小，所以灯L₁较亮，灯L₂较暗．小欢认为小林的解释是错误的，她只利用图中的器材设计了一个实验，并根据实验现象说明小林的解释是错误的．请你完成下列问题：
（1）在下面虚线框中，画出小欢所设计的实验电路图．
（2）根据实验现象简要说明小林的解释是错误的．

Answer 1

解：（1）小林认为“电流从电源正极出发，经过灯L₁、灯L₂，电流逐渐变小，所以灯L₁较亮，灯L₂较暗”，我们可以交换一下这两个灯的位置，让电流先经过灯L₂，后经过灯L₁，观察两个灯泡的亮度情况；
答：小欢所设计的实验电路图如下：

（2）如上图连接后，仍然会出现灯L₁较亮，灯L₂较暗的现象，因为在串联电路中，电流从电源正极出发，经过灯L₁、灯L₂，但电流处处相等，所以小林的解释是错误的．
答：按照小林的解释，闭合开关S后，电流从电源正极出发经过灯L₂、灯L₁，电流逐渐变小，应该是灯L₂较亮，灯L₁较暗．但实验现象仍然是灯L₁较亮，灯L₂较暗，这说明小林的解释是错误的．
分析：决定灯泡亮暗程度的是灯泡的实际功率，实际功率大则灯亮，实际功率小则灯暗，此题可用串联电路的电流处处相等的结论来反驳小林的结论．
点评：（1）亮度指的是灯泡的实际功率，不是额定功率，额定功率大的灯实际功率不一定大；
（2）串联电路中，电流处处相等，根据电功率的计算公式P=I²R，灯L₁较亮，灯L₂较暗，是因为灯L₁的电阻比L₂的电阻大的缘故．