Question

3．如圖所示的電路，電源電壓恒定，當開關(guān)S₁、S₂都閉合時，電阻R被短路，此時燈泡 L的電功率為16W．當開關(guān)S₁閉合、S₂斷開時，燈泡L的電功率為9W（不考慮燈泡L的電阻隨溫度而發(fā)生變化），則此時電阻R消耗的電功率為3W．

Answer 1

分析 由燈泡功率根據(jù)電路圖分析電路結(jié)構(gòu)，求出燈泡兩端的實際電壓之比，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點得出功率之比，即可根據(jù)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(guān)S₁、S₂時，電阻R被短路；燈泡兩端電壓即電源電壓為U，燈泡功率P=9W
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(lián)，此時燈泡兩端電壓為U_L，燈泡功率P'=9W
燈泡電阻：R_L=$\frac{{U}_{L}^{2}}{P'}$
由題可知，不考慮燈泡L的電阻隨溫度而發(fā)生變化，可得：
$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{U}_{L}^{2}}{P'}$  即$\frac{{U}^{2}}{{U}_{L}^{2}}$=$\frac{P}{P'}$=$\frac{16W}{9W}$，
則：$\frac{U}{{U}_{L}}$=$\frac{4}{3}$，
串聯(lián)電路的電壓等于各分電壓之和，即U=U_L+U_R，
可得：$\frac{{U}_{R}}{{U}_{L}}$=$\frac{1}{3}$，
串聯(lián)電路的電流處處相等，
由P=UI可知：$\frac{{P}_{R}}{{P}_{L}}$=$\frac{{U}_{R}I}{{U}_{L}I}$=$\frac{1}{3}$，
P_R=$\frac{1}{3}$P_L=$\frac{1}{3}$×9W=3W．
故答案為：短路；3．

點評 本題考查了判斷電阻工作情況，求電阻消耗的功率；分析清楚電路結(jié)構(gòu)、知道燈泡的功率與兩端的電壓的關(guān)系是正確解題的關(guān)鍵．