Question

運(yùn)用知識解決問題：
（1）電學(xué)黑箱表面有電源，燈泡L₁、L₂，電流表A₁、A₂，開關(guān)S₁、S₂、S₃．請根據(jù)表格中的實(shí)驗(yàn)記錄，在下面方框內(nèi)畫出電路圖．

閉合開關(guān)	S1	S2	S3	S1  S2	S1  S3	S2  S3	S1 S2 S3
L1	亮	亮	不亮	亮	亮	亮	亮
L2	不亮	亮	不亮	不亮	不亮	不亮	不亮
A1	無示數(shù)	有一定示數(shù)I1	無示數(shù)	無示數(shù)	無示數(shù)	無示數(shù)	無示數(shù)
A2	有一定示數(shù)I2	有一定示數(shù) I3（I3=I1）	無示數(shù)	有一定示數(shù)I2	有一定示數(shù)I2	有一定示數(shù)I2	有一定示數(shù)I2

（2）如圖所示，電源電壓為12V，電阻R₁=6Ω，只閉合開關(guān)S₁時(shí)，電路中消耗的總功率12W；只聞合開關(guān)S₂時(shí)，電流表的示數(shù)變?yōu)橹婚]合S₁時(shí)的

2

3

．試求同時(shí)閉合開關(guān)S₁、S₂、S₃時(shí)，通電1min電流做的總功是多少．（請畫出等效電路圖）

Answer 1

（1）開關(guān)S₂閉合時(shí)L₁L₂亮及A₁A₂有示數(shù)可知四元件應(yīng)串聯(lián)，而且開關(guān)S₂為整個(gè)電路總開關(guān)，可先畫出整個(gè)電路圖的框架，由開關(guān)S₁閉合時(shí)L₁亮及A₂有示數(shù)知L₁和A₂及開關(guān)S₁應(yīng)串聯(lián)在電源兩端，開關(guān)S₁的位置在圖中的位置即可確定，再根據(jù)其他實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象即可確定開關(guān)S₃的位置，從而畫出電路圖，如右圖所示：
（2）只閉合S₁時(shí)，等效電路如圖1．由題意：
P=

U2

R1+R3

，代入數(shù)據(jù)得：12W=

(12V)2

6Ω+R3

解得R₃=6Ω
只閉合S₂時(shí)，等效電路如圖2．由題意知；此時(shí)電流相當(dāng)于只閉合S₁時(shí)的

2

3

，即

U

R2+R3

=

2

3

U

R1+R3

帶入數(shù)據(jù)解得；R₂=12Ω
開關(guān)都閉合時(shí)，R₃被短路，等效電路如圖3．由題意：
R=

R1R2

R1+R2

=

6Ω×12Ω

6Ω+12Ω

=4Ω
W=

U2

R

×t=

(12V)2

4Ω

×60s=2160J③
答：同時(shí)閉合開關(guān)S₁、S₂、S₃時(shí)，通電1min電流做的總功是2160J．