Question

如图所示，电源电压保持不变，K断开时，L正常发光，电路的功率为4W，K闭合时，电路的总功率为9W，此时通过R的电流为0.5A．求：
（1）灯泡的额定电压；
（2）灯泡的电阻．

Answer 1

【答案】分析：（1）当K闭合时，L与R并联，根据并联电路独立工作、互不影响求出电阻消耗的电功率，再根据并联电路的电压特点和P=UI求出电源的电压；
（2）当K断开时，电路为L的简单电路，根据灯泡正常工作时的电压和额定电压相等可知灯泡的额定电压，再根据R=求出灯泡的电阻．
解答：解：K断开时，等效电路图如图甲所示；
K闭合时，等效电路图如图乙所示；

（1）由图2可知：
∵并联电路各支路独立工作、互不影响，
∴电阻消耗的功率P_R=9W-4W=5W，
根据P=UI可得：
电源的电压U=U_R===10V；
（2）∵电源的电压不变，且图甲中灯泡正常工作，
∴灯泡的额定电压为U_L额=U=10V；
灯泡的电阻R_L===25Ω．
答：（1）灯泡的额定电压为10V；
（2）灯泡的电阻25Ω．
点评：本题考查了并联电路的特点和电功率公式的应用，关键是会分析开关闭合前后电路的变化和知道灯泡正常工作时的电压与额定电压相等．