Question

13．如圖所示，電阻R與小燈泡連接在電路中，當閉合開關S₁、S₂時，此時燈泡的電功率為9W，當S₁閉合、S₂斷開時，燈泡的電功率為1W（不考慮燈泡的電阻隨溫度而發生變化），則此時燈泡與電阻的連接方式為串聯，電阻R消耗的電功率為2W．

Answer 1

分析 由燈泡功率根據電路圖分析電路結構，求出燈泡兩端的實際電壓之比，根據串聯電路的電壓特點得出功率之比，即可根據燈泡實際功率求出R上的功率．

解答 解：
由電路圖可知，當閉合開關S₁、S₂時，電阻R被短路，只有燈泡接入電路，燈泡兩端電壓等于電源電壓，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：R_L=$\frac{{U}^{2}}{P}$；
由電路圖可知，當S₁閉合、S₂斷開時，燈泡L與電阻R串聯，
根據P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：R_L=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$，
所以：$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$，
則：$\frac{{U}^{2}}{{{U}_{L}}^{2}}$=$\frac{P}{{P}_{L}}$=$\frac{9W}{1W}$=$\frac{9}{1}$，
由此可得：U：U_L=3：1，
串聯電路的電壓等于各分電壓之和，所以U_R：U_L=2：1，
串聯電路的電流處處相等，由P=UI可知：
P_R：P_L=U_RI：U_LI=U_R：U_L=2：1，
所以：P_R=2P_L=2×1W=2W． 
故答案為：串聯；2．

點評 本題考查了串聯電路特點和電功率公式的應用，分析清楚電路結構、知道燈泡的功率與兩端的電壓的關系是正確解題的關鍵．