Question

13．如图所示，电阻R与小灯泡连接在电路中，当闭合开关S₁、S₂时，此时灯泡的电功率为9W，当S₁闭合、S₂断开时，灯泡的电功率为1W（不考虑灯泡的电阻随温度而发生变化），则此时灯泡与电阻的连接方式为串联，电阻R消耗的电功率为2W．

Answer 1

分析 由灯泡功率根据电路图分析电路结构，求出灯泡两端的实际电压之比，根据串联电路的电压特点得出功率之比，即可根据灯泡实际功率求出R上的功率．

解答 解：
由电路图可知，当闭合开关S₁、S₂时，电阻R被短路，只有灯泡接入电路，灯泡两端电压等于电源电压，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：R_L=$\frac{{U}^{2}}{P}$；
由电路图可知，当S₁闭合、S₂断开时，灯泡L与电阻R串联，
根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：R_L=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$，
所以：$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$，
则：$\frac{{U}^{2}}{{{U}_{L}}^{2}}$=$\frac{P}{{P}_{L}}$=$\frac{9W}{1W}$=$\frac{9}{1}$，
由此可得：U：U_L=3：1，
串联电路的电压等于各分电压之和，所以U_R：U_L=2：1，
串联电路的电流处处相等，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． 
故答案为：串联；2．

点评 本题考查了串联电路特点和电功率公式的应用，分析清楚电路结构、知道灯泡的功率与两端的电压的关系是正确解题的关键．