题目内容
【题目】如图甲所示的部分电路中，电源电压U保持不变，a、b、c为三个接线柱，现备有三个电阻：R 1 =9 Ω，R 2 =6 Ω，R 3 =3 Ω
(1)若只在a、c间接入R 1 ，则闭合开关S后，在1 min内R 1 上产生的电能是240 J，求电源电压U；
(2)若要从R 1 、R 2 、R 3 中选取两个电阻，连入图中的虚线框内，使得S闭合时电路消耗的总功率是S断开时电路消耗总功率的3倍，请你在图乙中画出两种连接电路(每个电路都应有两个电阻)，并在连入电阻的上方标出该电阻的阻值或符号；
(3)在(2)中的两种连接电路中任选一种，计算出S断开和闭合两种状态下电路的总功率。
【答案】 6 V 见解析 4 W、12 W或6 W、18 W
【解析】（1）根据Q＝W＝
t得：电源电压U＝
＝6V；（2）∵根据题意知：S闭合时电路消耗的总功率是S断开时电路消耗总功率的3倍，即P闭合：P断开＝3：1，∴在电源电压一定的情况下，根据P＝
可知：R闭合：R断开＝1：3，所以选取电阻R2＝6Ω，R3＝3Ω，两个电阻的连接方式要么串联，要么并联；在串联电路中，开关要么控制整个电路，要么和其中的一个电阻并联；在并联电路中，开关要么位于干路，要么位于其中一个支路，据此画出可能的连接电路；
故方式一：
故方式二：
（3）以方式一为例，则当S断开时，电阻R2和R3串联连入，所以P断开＝
＝4W；当S闭合时，只有电阻R3连入，所以P闭合＝
＝12W；以方式二为例，则当S断开时，只有电阻R2连入，所以P断开＝
＝6W；当S闭合时，电阻R2和R3并联连入，所以P闭合＝
＝18W．
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