Question

【题目】莜莜同学在研究自己的一个能发热发光的小玩具，有一个小盒子无法打开。只知道有两个发热电阻。她把已知电路用电路图的形式画了出来，小盘子里的未知部分用虚线框表示。如图所示，只闭合S1的时候只发光不发热，电压表示数为6 V，只闭合S3的时候既发光又发热，但发热功率最小，灯泡的功率只有上一状态的，电路的总功率为0.6 W。只闭合S1、S2的时候既发光又发热，发热功率略大。电流表示数为0.5 A。同时闭合S1、S2、S3，既发光又发热，且发热功率最大。电源电压和灯L的电阻保持不变。求：

(1)只闭合S3时灯泡两端的电压______________；

(2)把虚线框内电路图补充完整______________；

(3)当开关S1、S2、S3都闭合时，电路消耗的总功率______________。

Answer 1

【答案】

【解析】

(1)[1]只闭合S1的时候只发光不发热，电压表示数为6V，电路只有灯泡接入，电源电压是6V，灯泡的功率是

只闭合S3的时候灯泡的功率只有上一状态的，即

可知只闭合S3时灯泡两端的电压是；

(2)[2]只闭合S1的时候只发光不发热，电路只有灯泡接入，只闭合S3的时候既发光又发热，但发热功率最小，由可知电路的总电阻最大，由电阻的串联可知，灯泡和两个电阻串联，闭合S1、S2、S3，既发光又发热，且发热功率最大，由可知电路的总电阻最小，由电阻的并联可知，灯泡与两个电阻并联，只闭合S1、S2的时候既发光又发热，发热功率略大，说明灯泡和其中一个电阻并联，如图所示；

(3)[3]由题意可知，只闭合S1的时候，灯泡的电功率是，只闭合S3的时候，灯泡的电功率是

而灯泡的功率只有上一状态的，即

电路的总功率为0.6 W，即

只闭合S1、S2的时候，灯泡和R1并联接在电路中，电流表示数为0.5 A，这是总电流，可知

从上式可求得，，，当开关S1、S2、S3都闭合时，电路消耗的总功率是