我的亮度谁做主

王伦宇

我们知道，灯泡的亮度由其消耗的实际功率决定：灯泡消耗实际功率越大，灯泡越亮。因此，要比较灯泡亮度大小，应先比较灯泡消耗实际功率的大小。关于灯泡的实际功率的考查是中考的高频考点，现结合中考实例分类解读如下。

一、比较同一灯泡或同规格灯泡在不同电路中的亮度

例1（2020·山东·德州）如图1所示的电路中，电源电压和灯泡电阻都不变，閉合开关S，在滑动变阻器的滑片P由左端向右滑动到其中点的过程中，下列判断正确的是（ ）。

A. 电流表示数变小，电压表示数不变，灯泡亮度不变

B. 电流表示数变大，电压表示数不变，灯泡亮度不变

C. 电流表示数变大，电压表示数变小，灯泡亮度变暗

D. 电压表与电流表示数的比值变大

解析：由图知，灯泡L与滑动变阻器并联。电压表测量灯泡L、滑动变阻器或电源两端电压，而并联电路中各支路电压等于电源电压U，故电压表示数不变;电流表测量通过滑动变阻器的电流，而滑动变阻器的滑片P在由左端向右滑动到其中点的过程中，其连入电路的电阻变小，由I滑 = U滑/R滑 = U /R滑知电流表示数变大。由于并联电路互不影响，灯泡两端电压不变，灯泡电阻也不变，由PL实 = UL实2/R知，灯泡L实际功率不变。

答案：B

点评：对于同一灯泡或同规格灯泡（忽略温度对电阻的影响），先分析判断通过灯泡的电流或其两端电压是否变化，若不变，则其实际功率不变。

例2（2019·四川·广安）如图2所示，电源电压不变，L1、L2两个灯泡的规格相同。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P都从中点向右滑动时，关于两灯的亮度情况，下列说法正确的是（ ）。

A. L1始终比L2暗   B. L1始终比L2亮

C. L1和L2都变暗 D. L1和L2都变亮

解析：由图2甲知：灯泡L1与滑动变阻器串联，由图2乙知：灯泡L2与滑动变阻器并联。已知两只灯泡规格相同，也就是电阻相同，滑动变阻器滑片没有移动时，L1两端电压小于L2两端电压，由P实 = U实2/R知，L1实际功率较小，发光较暗;当滑片从中点向右滑动时，图2甲中滑动变阻器接入电路中的电阻增大，电路中的电流减小，根据P实 = I实2R可知灯泡L1的实际功率减小，即灯泡L1的亮度变暗;图2乙中根据并联电路中各支路用电器互不影响或P实 = U实2/R和R和U都不变可知灯泡L2的实际功率不变，即灯泡L2的亮度不变。

综上所述，L1始终比L2暗。

答案：A

点评：对于同一或同规格灯泡（忽略温度对电阻的影响），由 P实 = [U实2R] = I实2R可知，灯泡两端电压U越大或通过其电流I越大，其消耗功率越大，灯泡越亮。

二、比较同一电路不同灯泡亮度

例3（2019·黑龙江·龙东）甲、乙两个小灯泡上分别标有“6 V  3 W”和“4 V  2 W”字样，现在把它们按不同方式接在不同电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列判断错误的是（ ）。

A. 若把它们并联在4 V电路中，乙灯正常发光

B. 若把它们并联在4 V电路中，甲灯比乙灯亮

C. 若把它们串联在10 V电路中，两灯都可以正常发光

D. 若把它们串联在10 V电路中，甲灯比乙灯亮

解析：两灯泡的额定电流分别为：I甲 = P甲/U甲 = 3 W/6 V = 0.5 A， I乙 = P乙/ U乙 = 2 W/4 V = 0.5 A;两灯泡的电阻分别为：R甲 = U甲/I甲 = 6 V/0.5 A =12 Ω，R乙 = U乙/I乙 = 4 V/0.5 A = 8 Ω，则R甲> R乙。两灯泡并联在4 V电路中时，U乙实 = U乙额，乙灯泡正常发光;由两灯并联时，灯泡消耗功率与电阻成反比和R甲> R乙知乙灯泡消耗功率大，所以乙灯比甲灯亮，选项A正确，B错误。两灯泡串联在10 V电路中时，两灯的总电阻为R = R甲 + R乙 =12 Ω + 8 Ω = 20 Ω，此时电路中的电流为I = U/R = 10 V/20 Ω = 0.5 A，与两灯泡的额定电流相等，所以两灯泡可以同时正常发光，此时两灯实际功率等于各自的额定功率，因为P甲>P乙，所以甲灯较亮，选项C、D正确。

答案：B

点评：若两灯串联，由 [P1P2] = [R1R2]即灯泡消耗功率与电阻成正比可知，电阻较大的灯泡亮;若两灯并联，由[P1P2] = [R2R1]即灯泡消耗功率与电阻成反比可知，电阻较小的灯泡亮。

三、比较不同灯泡在不同电路中的亮度

例4（2019·四川·自贡）某房间原来只接有一只标有“PZ220-40”的灯泡，小明又用一只完全相同的灯泡，将它俩串联在一起，在电源电压不变的情况下，房间内的总亮度将（ ）。

A. 变亮 B. 变暗   C. 不变 D. 无法确定

解析：两灯串联在一起后，电路中的总电阻比原电路的总电阻大，而电源电压不变，由P实 = [U实2R]可知，电路消耗总功率变小，房间内的总亮度变暗。

答案：B

点评：先用不同电路的相同物理量搭桥巧妙比较实际总功率大小，然后作出判断。