题目内容
在如图所示的电路中，电源两端的电压与灯丝的电阻恒定不变，灯泡L1、L2的规格是“4V 1W”、“4V 1.6W”、“5V 2.5W”中的某一种．在电路的A、B两点间接入电阻R1，闭合开关S1、S2，断开开关S3，此时灯L2正常发光；将电阻R1更换为电阻R2，闭合开关S1，断开开关S2、S3，此时灯L2消耗的电功率为其额定功率的| 1 |
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| 5 |
0.5
0.5
W．分析：（1）分别画出三种情况下对应的等效电路图；
（2）判断灯L1、L2的规格：在图乙中，根据“此时灯L2消耗的电功率为其额定功率的
，灯L1消耗的电功率为其额定功率的
”，可判断L1、L2的规格不相同；
（3）在图乙和图丙中分别有L1，在图甲和图乙中分别有L2，根据串联电路电流的规律和功率之间的关系，可以得出I1I3之间的关系，可根据灯泡的相关信息判断出L1为Lc，L2为Lb．
（4）再根据电源电压不变和串联电路电压的规律列方程解得R3．
（5）最后利用P=I2R解得R3消耗的电功率．
（2）判断灯L1、L2的规格：在图乙中，根据“此时灯L2消耗的电功率为其额定功率的
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（3）在图乙和图丙中分别有L1，在图甲和图乙中分别有L2，根据串联电路电流的规律和功率之间的关系，可以得出I1I3之间的关系，可根据灯泡的相关信息判断出L1为Lc，L2为Lb．
（4）再根据电源电压不变和串联电路电压的规律列方程解得R3．
（5）最后利用P=I2R解得R3消耗的电功率．
解答：解：根据题意和欧姆定律可知：三只灯泡：
La（U=4V，P=1w，R=16Ω，I=0.25A，）
Lb（U=4V，P=1.6w，R=10Ω，I=0.4A）
Lc（U=5V，P=2.5w，R=10Ω，I=0.5A）
三次对应的等效电路图为：
（1）在图甲中，灯泡L2消耗的电功率P2e=（I1）2RL2
在图乙中，灯泡L2消耗的电功率P2′=（I2）2RL2=
P2e
整理得：I2=
I1 ①
（2）在图乙中，灯泡L1消耗的电功率P1′=（I2）2RL2=
P1e
在图丙中，灯泡L1消耗的电功率P1e=（I3）2RL1
整理得：I2=
I3 ②
把①代入②得：I1=
I3
在图甲和图乙中，L2L1正常发光，即I1I3分别为L2L1的额定电流，比较三只灯泡的相关信息可知，L1为Lc，L2为Lb．
（3）代入数据可知，I1=0.4A，I2=0.2A，I3=0.5A
因电源电压保持不变，故U乙=U丙
即I2（RL1+RL2+R2）=I3（RL1+R3）
又R3=
R2，∴R2=5R3
代入得：
0.2A×（10Ω+10Ω+5R3）=0.5A×（10Ω+R3）
解得R3=2Ω
∴R3消耗的电功率为：P3=（I3）2R3=（0.5A）2×2Ω=0.5W．
故答案为：0.5．
La（U=4V，P=1w，R=16Ω，I=0.25A，）
Lb（U=4V，P=1.6w，R=10Ω，I=0.4A）
Lc（U=5V，P=2.5w，R=10Ω，I=0.5A）
三次对应的等效电路图为：
（1）在图甲中，灯泡L2消耗的电功率P2e=（I1）2RL2
在图乙中，灯泡L2消耗的电功率P2′=（I2）2RL2=
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整理得：I2=
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（2）在图乙中，灯泡L1消耗的电功率P1′=（I2）2RL2=
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在图丙中，灯泡L1消耗的电功率P1e=（I3）2RL1
整理得：I2=
| 2 |
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把①代入②得：I1=
| 4 |
| 5 |
在图甲和图乙中，L2L1正常发光，即I1I3分别为L2L1的额定电流，比较三只灯泡的相关信息可知，L1为Lc，L2为Lb．
（3）代入数据可知，I1=0.4A，I2=0.2A，I3=0.5A
因电源电压保持不变，故U乙=U丙
即I2（RL1+RL2+R2）=I3（RL1+R3）
又R3=
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| 5 |
代入得：
0.2A×（10Ω+10Ω+5R3）=0.5A×（10Ω+R3）
解得R3=2Ω
∴R3消耗的电功率为：P3=（I3）2R3=（0.5A）2×2Ω=0.5W．
故答案为：0.5．
点评：本题的难点在于判断灯泡的规格，画出等效电路图可知均为串联电路，从串联电路的电流特点入手，根据功率和电流之间的公式P=I2R，得出电流之间的关系，从而判断出灯泡的规格．可见画等效电路图对于动态预测题来说是个不错的选择．
练习册系列答案
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