Question

运用知识解决问题：
（1）电学黑箱表面有电源，灯泡L₁、L₂，电流表A₁、A₂，开关S₁、S₂、S₃．请根据表格中的实验记录，在下面方框内画出电路图．

闭合开关	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	无示数	有一定示数I1	无示数	无示数	无示数	无示数	无示数
A2	有一定示数I2	有一定示数 I3（I3=I1）	无示数	有一定示数I2	有一定示数I2	有一定示数I2	有一定示数I2

（2）如图所示，电源电压为12V，电阻R₁=6Ω，只闭合开关S₁时，电路中消耗的总功率12W；只闻合开关S₂时，电流表的示数变为只闭合S₁时的．试求同时闭合开关S₁、S₂、S₃时，通电1min电流做的总功是多少．（请画出等效电路图）

Answer

（1）题主要考查了运用物理中各元件的特点来解决实际问题的能力；（2）题主要考查了等效电路图及电功和电功率的有关知识．
（1）由开关S1闭合时L1亮及A2有示数可知；L1和A2应串联；开关S2闭合时L1L2亮及A1A2有示数可知四元件应串联，而且开关S2为整个电路总开关；开关S3闭合时各元件无示数可知其处于一支路中；同时闭合任意两个开关或三个开关全闭合只有L1亮及A2有示数可知，L2A1处于一分支上，即可画出电路图．
（2）根据题中图示，只闭合开关S1时，R1与R3组成串联电路；只闭合开关S2时，R2与R3组成串联电路，相关等效电路图即可很容易画出，根据题中条件，可依次求出R2与R3的数值；同时闭合开关S1、S2、S3时，R3被短路，R1与R2组成一并联电路，求出二者的等效电阻，根据W=即可算出通电1min电流做的总功是多少．
【解析】
（1）开关S2闭合时L1L2亮及A1A2有示数可知四元件应串联，而且开关S2为整个电路总开关，可先画出整个电路图的框架，由开关S1闭合时L1亮及A2有示数知L1和A2及开关S1应串联在电源两端，开关S1的位置在图中的位置即可确定，再根据其他实验现象即可确定开关S3的位置，从而画出电路图，如右图所示：
（2）【解析】
只闭合S1时，等效电路如图1．由题意：
，代入数据得：12W=
解得R3=6Ω
只闭合S2时，等效电路如图2．由题意知；此时电流相当于只闭合S1时的，即=
带入数据解得；R2=12Ω
开关都闭合时，R3被短路，等效电路如图3．由题意：
R===4Ω
W==s=2160J③
答：同时闭合开关S1、S2、S3时，通电1min电流做的总功是2160J．