Question

【題目】莜莜同學在研究自己的一個能發熱發光的小玩具，有一個小盒子無法打開。只知道有兩個發熱電阻。她把已知電路用電路圖的形式畫了出來，小盤子里的未知部分用虛線框表示。如圖所示，只閉合S1的時候只發光不發熱，電壓表示數為6 V，只閉合S3的時候既發光又發熱，但發熱功率最小，燈泡的功率只有上一狀態的，電路的總功率為0.6 W。只閉合S1、S2的時候既發光又發熱，發熱功率略大。電流表示數為0.5 A。同時閉合S1、S2、S3，既發光又發熱，且發熱功率最大。電源電壓和燈L的電阻保持不變。求：

(1)只閉合S3時燈泡兩端的電壓______________；

(2)把虛線框內電路圖補充完整______________；

(3)當開關S1、S2、S3都閉合時，電路消耗的總功率______________。

Answer 1

【答案】

【解析】

(1)[1]只閉合S1的時候只發光不發熱，電壓表示數為6V，電路只有燈泡接入，電源電壓是6V，燈泡的功率是

只閉合S3的時候燈泡的功率只有上一狀態的，即

可知只閉合S3時燈泡兩端的電壓是；

(2)[2]只閉合S1的時候只發光不發熱，電路只有燈泡接入，只閉合S3的時候既發光又發熱，但發熱功率最小，由可知電路的總電阻最大，由電阻的串聯可知，燈泡和兩個電阻串聯，閉合S1、S2、S3，既發光又發熱，且發熱功率最大，由可知電路的總電阻最小，由電阻的并聯可知，燈泡與兩個電阻并聯，只閉合S1、S2的時候既發光又發熱，發熱功率略大，說明燈泡和其中一個電阻并聯，如圖所示；

(3)[3]由題意可知，只閉合S1的時候，燈泡的電功率是，只閉合S3的時候，燈泡的電功率是

而燈泡的功率只有上一狀態的，即

電路的總功率為0.6 W，即

只閉合S1、S2的時候，燈泡和R1并聯接在電路中，電流表示數為0.5 A，這是總電流，可知

從上式可求得，，，當開關S1、S2、S3都閉合時，電路消耗的總功率是