关于灯泡亮度比较问题的教学探讨

浅析判断灯泡亮度的方法在初中电学中常出现关于灯泡亮度的比较，大多数学生认为通过灯泡的电流越大，灯泡越亮。

因此出现两只规格不同的灯泡串联时，学生根据串联电路的特点（在串联电路中，电流处处相等），都认为两只灯泡的亮度是一样的。

而实际上灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的，实际功率越大灯泡越亮。

对于同一个灯泡，不论在怎样的电路中，只要通过它的电流越大，灯泡越亮（对于同一个灯泡，我们一般认为它的电阻不变，由公式P=I2R可知，电流越大，功率越大，灯泡越亮）。

对于不同灯泡在不同的电路中亮度比较方法如下：一、灯泡正常发光由于灯泡正常发光时，灯泡两端的实际电压等于灯泡的额定电压（即U实=U额），灯泡的实际功率等于灯泡的额定功率（即p实=p额），所以额定功率越大灯泡越亮。

比如我们的家用电器都是并联的，工作时两端的实际电压都是它们的额定电压，因此家里用100W的灯泡比25W的灯泡要亮得多。

二、灯泡不正常发光1.两只灯泡串联。

根据串联电路的特点，通过两只灯泡的电流相等（即L1=L2），再由功率公式P实=L实可知，灯泡的电阻R越大，灯泡的实际功率P 实越大，而实际功率越大灯泡越亮。

由此可得出结论：在串联电路中，灯泡的电阻越大灯泡越亮（即在串联电路中，灯泡的亮度与灯泡的电阻成正比）。

2.两只灯泡并联。

根据并联电路的特点，并联的两只灯泡两端的实际电压相等（即U1=U2 ），再由功率公式可知，灯泡的电阻R越小，灯泡的实际功率P 实越大，而实际功率越大灯泡越亮。

由此可得出结论：在并联电路中，灯泡的电阻越小灯泡越亮（即在并联电路中，灯泡的亮度与灯泡的电阻成反比）。

例1：若把“220V 60W”，“220V 40W”的两盏灯L1和L2，并联起来后接到220V的电路中，哪一盏灯最亮？若把L1和L2串联在220V的电路中，哪一盏灯最亮？【解析】根据并联电路的特点，L1和L2并联后，灯泡L1两端的实际电压和灯泡L2两端的实际电压相等都是220V，都等于它们的额定电压，因此两灯L1和L2都正常发光，又由于灯泡L1的额定功率大于灯泡L2的额定功率，所以两灯并联时，L1灯泡发光最亮。

尝试探究什么因素决定小灯泡的亮度在初中物理教学中，对于什么因素决定小灯泡的亮度这个问题，教师感觉难教，学生感觉难理解。

究其原因，主要由于在前面的教学中，我们给学生留下了一些对学生学习会产生负面影响的信息，例如：信息一：在进行电流强弱的教学时，由于电流看不见摸不着，我们选用同一个灯泡连接在不同的电路中，告诉学生，越亮的灯泡中通过的电流越大。

学生对同一灯泡的前提没有注意，而对“通过灯泡的电流越大大，灯泡越亮”却留下了深刻的印象。

信息二：在电压的教学中，我们利用同样的办法，同一灯泡越亮，表明它两端的电压越高。

学生对同一灯泡的前提没特别注意，而对“灯泡两端的电压越大，灯泡越亮”却遗留下了深刻的印象。

为了消除以上对学生学习会产生负面影响的信息，为了学生更好的理解小灯泡的亮度与什么因素有关，我做了以下尝试。

首先需用实验消解对学生自学可以产生负面影响的信息，同时唤起学生的探究性欲。

对于信息一，可以使两个型号相同的灯泡串联，通过它们的电流相同，但观测其亮度并不相同，从而表明电流不是灯泡亮度的决定因素。

对于信息二，可以使两个型号相同的灯泡并联，提在它们两端的电压相同，但观测其亮度并不相同，从而表明电压不是灯泡亮度的决定因素。

然后接着探究什么因素决定小灯泡的亮度，具体探究过程如下：明确提出问题：什么因素同意大灯泡的亮度？1．用九只不同规格的灯泡分别接入电路，（6v12w，12v12w，24v12w；6v6w，12v6w，24v6w；3v3w，6v3w，12v3w的灯泡各一只）使它们都正常发光。

2．仔细观察灯泡的起辰程度，把九只灯泡分为三组，每组内灯泡的起辰程度相同，第一组最暗，第二组其次，第三组最亮。

3．用电压表和电流表分别测得灯泡正常发光时的电压和电流，记录实验有关数据。

搜集数据：分别如表一、表二、表三右图。

表一（第一组）表二（第二组）表三（第三组）（1）分析比较实验序号1与4、2与5、3与6的数据及观测至的现象，可以得出结论的初步结论就是：当灯泡两端的电压相同时，通过灯泡的电流越大，灯泡越亮。

电灯的亮度实验近年来，电灯作为一种常用的照明装置，越来越多地被应用于各个领域，无论是家庭、商业还是工业场所。

在选购电灯时，亮度是大家关注的一个重要指标之一。

本文将围绕电灯的亮度展开实验研究，并探讨影响亮度的因素，旨在提供一些实用的参考。

1. 实验目的通过实验，了解电灯的亮度与其他因素的关系，为消费者在购买电灯时提供参考依据。

2. 实验材料- 不同品牌、不同功率的电灯若干盏- 电灯亮度测试仪（例如照度计）- 实验记录表格3. 实验步骤3.1 准备工作在一个封闭的实验环境中，设置一张实验桌和一个固定的照度计测量位置。

3.2 实验组织将待测试的电灯按品牌和功率进行分类，每个品牌选取不同功率的电灯。

每组电灯选取三盏进行测试，保证实验数据的可靠性。

3.3 实验操作3.3.1 测量灯具高度使用尺子或卷尺测量每盏电灯的底部至桌面的高度，并记录在实验记录表格中。

3.3.2 测量亮度将照度计置于固定位置后，按照一定顺序将待测试的电灯打开，记录每盏电灯的亮度数值。

每次测量应持续一定时间，等待亮度稳定后再进行记录。

3.3.3 数据处理计算每组电灯的平均亮度，并将数据记录在实验记录表格中。

4. 实验结果及分析根据实验所得数据，绘制亮度和灯具高度的关系图表，分析其变化趋势。

4.1 不同品牌电灯的亮度比较将同一功率下不同品牌的电灯进行比较，对比各品牌电灯的平均亮度数值，分析其差异所在。

4.2 不同功率电灯的亮度比较选取同一品牌下不同功率的电灯进行比较，对比不同功率电灯的平均亮度数值，观察其变化规律。

4.3 亮度与灯具高度的关系以同一品牌、相同功率的电灯为对象，选取不同高度的电灯进行测试，观察亮度与灯具高度的关系，并进行数据分析。

5. 结论根据实验结果及分析，得出以下结论：- 不同品牌的电灯在同等功率下亮度存在差异，消费者在购买时可参考亮度指标。

- 随着功率的增加，电灯的亮度普遍增大，但在一定范围内仍需根据实际需求进行选择。

灯泡亮度的比较方法及此方法的推广在学习电学的过程中常出现比较灯泡的亮暗问题，及同一电路中不同用电器所对应的物理量的大小比较问题，学生解答此类问题时常感觉无从下手，解题正确率低，现只要掌握如下规律，将会收到事半功的效果。

一、比较灯泡亮度的方法所具备的相关知识灯泡的亮度决定于灯的实际功率，实际消耗的功率越大（或越小），灯泡就越亮（或越暗），因此比较灯的亮度问题，实际上是比较灯泡实际消耗的功率大小问题。

1、同一灯泡在电路变化前后的亮度比较同一灯泡若忽略温度对灯丝电阻的影响，在电路变化前后其电阻R不变，因此由公式P=I2R（或P=U2/R）可知，要比较实际功率只比较电路变化前后流过灯泡的电流（或两灯电压）大小即可。

结论：同一灯泡，流过灯的电流（或灯两端电压）越大灯泡越亮例：如图所示电路，S2闭合,电源电压不变.试分析当同时闭合开关S1和S2时，灯泡的亮度如何变化？解析：（1）先分析电路变化前后电路的连接方式电路变化前（只闭合S2）：L1与L2串联电路变化后（同时闭合S1和S2）：L1短路，电路中只接入灯泡L2。

（2）比较电路变化前后灯L2两端的电压（或电流）大小电路变化前（只闭合S2）：由于串联电路中各用电器两端电压之和等于电源电压，所以灯L2两端电压U2<U1电路变化后（同时闭合S1和S2）：电路中只接入灯泡L2，所以L2两端电压U2=U总由以上比较可知：电路变化后灯泡L2两端电压U2大于电路变化前的电压U2，所以，当S1，S2同时闭合时，灯泡L2变亮。

2、不同灯泡的亮度比较（1）在额定电压下工作时，灯泡亮度的比较各灯正常工作时，它们消耗的实际功率分别等于它们的额定功率，因此，在这种情况下，额定功率越大的灯泡消耗实际功率越大，灯越亮；额定功率相等，灯泡亮度相同。

例：如甲、乙两灯分别标有：110V，40W和36V，60W，当两灯正常工作时，两灯的亮度（）A、甲灯亮B、乙灯亮C、一样亮D、无法判断解析：由于两灯都正常工作，所以两灯的实际功率都等于各自的额定功率，由于乙灯的额定功率大于甲灯的额定功率，所以乙灯亮，正确选项为B。

小灯泡亮暗的分析与比较郑加宏小灯泡亮暗的分析与比较是物理学习中的难点，如何突破这个难点？首先应明确决定小灯泡亮暗的因素是什么。

电流流过小灯泡灯丝时，电流做功，电能转化为内能，灯泡灯丝的温度升高达到白炽状态而发光，小灯泡发光时灯丝的电阻可看作一定，因此，小灯泡的两端电压越高，通过的电流也越大，实际功率就越大，小灯泡越亮。

反之，小灯泡越暗。

如果加在小灯泡两端的实际电压等于它的额定电压，小灯泡正常发光，此时小灯泡的实际功率等于它的额定功率；如果加在小灯泡两端的实际电压略高于它的额定电压，小灯泡就变亮，此时小灯泡的实际功率大于它的额定功率；如果加在小灯泡两端的实际电在低于它的额定电压，小灯泡就变暗，此时小灯泡的实际功率小于它的额定功率，由此看来，决定小灯泡亮暗的因素是电功率，是实际功率而不是额定功率。

电功率的计算公式是P=UI，欧姆定律的表达式是I=U/R，两者结合可得：P=U2/R，或者P=I2R。

在小灯泡亮暗的分析与化较中应灵活运用这四个公式，同时考虑某些恒量，如小灯泡发光时灯丝的电阻，电源的电压等。

以下从滑动变阻器对小灯泡的影响、开关对小灯泡的影响、两只小灯泡亮暗的比较等三方面进行分析。

一、滑动变阻器对小灯泡的影响例1. 小灯泡L与滑动变阻器串联，如图1，闭合开关K，当滑片P向a端滑动时，小灯泡的亮暗有何变化？当滑片P向b端滑动时，小灯泡的亮暗有何变化？分析：当开关K闭合，滑片P向a端滑动时，连入电阻R ap减小，总电阻（R总=R L+R ap）随着减小，又因为电源的电压恒定不变，由公式I=U/R得，电路中的电流I变大，此时灯泡L的电阻一定，由公式P=I2R可知灯泡L的实际功率变大，因此小灯泡变亮。

思考的线索可用下图表示：P向a端→R连小→R总小→I大→P实大→灯L变亮反之，当滑片P向b端滑动时，灯L变暗。

例2. 小灯泡L与滑动变阻器并联，如图2，闭合开关K，当滑片P向左端滑动时，小灯泡的亮暗有何变化？当滑片P向右端滑动时，小灯泡的亮暗有何变化？分析：当开关K闭合时，不管滑动变阻器的滑片P向哪端滑动，灯泡L两端的电压始终等于电源的电压而保持不变，灯丝的电阻始终不变，由公式P=U2/R得P实际不变，所以小灯泡的亮度不变。

教科版九年级物理教学设计灯泡的电功率（亮度问题）【教学目标】知识与技能1.知道电功率的物理意义、定义，能区分实际功率与额定功率。

2.知道灯泡的亮度由灯泡实际功率决定。

3.能利用电功率的公式判断灯泡的实际功率和进行计算。

过程与方法通过观察、演示、对比、讨论、交流、思维碰撞理解灯泡亮度与实际功率的关系，学会解决灯泡亮度问题的方法。

情感态度与价值观通过灯泡亮度问题的解决，让学生体验到成功的快乐，总结解决问题的方法，培养乐于探索，善于提问的科学精神。

【教学重点】：会分析灯泡的实际功率解决灯泡亮度问题【教学难点】：能利用电功率的公式判断灯泡的实际功率和进行计算【教学准备】：PPT课件，导学案，不同铭牌的白炽灯若干，自制串联灯座，移动插座，灯丝模具等【教学过程】课题引入：视频——灯泡的“前世今生”一、基础拾遗夯实内力（复习）1.生活物理：分别单独使用一节能灯和电饭锅，电能表铝盘转动有何差别？这与用电器的哪个物理量有关？（师生问答解决，为例2作铺垫）2.电功率的物理意义？基本公式和导出公式？（学生复习）3.实验（演示）：“测量2.5V小灯泡的电功率”。

①小灯泡哪个时候正常发光？何时为额定功率？②小灯泡比正常更亮或更暗时，它的实际功率如何？③灯泡的亮度由什么决定？意图：通过演示，让学生直观理解“灯泡的亮度由灯泡实际功率决定”。

二、问题解决闯关夺隘第一关：初试牛刀1．有“220 V15 W”“110 V15 W”“36 V15 W”的三只灯泡，当它们分别在各自的额定电压下工作时()A．“220 V15 W”的灯泡最亮B．“110 V15 W”的灯泡最亮C．“36 V15 W”的灯泡最亮D．三只灯泡一样亮设计意图：“灯泡的亮度由灯泡实际功率决定”第二关：再接再厉2．有两只外形完全相同的灯泡，规格分别为“220 V95 W”“220 V60 W”，但铭牌已经模糊不清，请任用一种方法加以区分哪只灯泡的额定功率大。

(忽略温度对灯丝电阻的影响)设计意图：讨论交流共同解决实际观察灯丝粗细，体现从生活走向物理；并联在220V电路中（演示激趣释疑）；串联在220V电路中（演示激趣释疑再理论分析）；单独接入家庭电路，通过电能表表盘转动快慢来判断。

《影响小灯泡亮度的因素》教学设计
三水区西南街道第二中学陆敏媚
【教材概述】
《测量小灯泡的电功率》是初中物理电学板块的重点实验，是《电功率》和“伏安法”的延伸和拓展，在该节教学内容中“影响小灯泡的亮度的因素”一直是学生较难理解和接受的问题。

通过实验学生对观察到的现象有了更深刻的印象，这有助于学生更好地理解灯泡的亮度是由它的实际功率决定，同时还能加深学生对于额定功率和实际功率的理解。

【教学目标】
1、理解小灯泡的亮度由它的实际功率决定。

2、加深对用电器的额定功率和实际功率的理解
【教学方法】
讲授法、实验演示法
【教学过程】
小灯泡的亮度很多同学认为是由小灯泡两端的实际电压或是通过灯的实际电流决定，为了让学生纠正想法，特意安排插入以下差异性实验：
（一）将规格不同的两个小灯泡并联接入电路，灯的实际电压相同，但灯的亮度不同。

说明灯的亮度不由实际电压单独决定。

（二）将规格不同的两个小灯泡串联。

通过两灯的实际电流相同，但两灯亮度不同，说明灯的亮度不由通过灯的电流单独决定。

（三）理论分析：当灯泡的实际功率越大代表1s内消耗的电能越多，自然转化成的光能也多，灯应该越亮。

（四）观察实验具体情况与理论分析是否相符，得出结论——灯泡的亮度由它的实际功率决定，实际功率越大，灯越亮。