=4.5W
设开关闭合时变阻器的功率为P′2， 即
=4.5W
又∵P总=P1+P′2， ∴P总=9 W+4.5 W=13.5 W． （2）∵P总=UI3， ∴
=9V．
∴=18Ω
∴×18Ω=27Ω
=3W
当S1、S2都断开，滑片P在最右端时，电路如图甲所示； 当S1、S2都断开，滑片P在最左端时，电路如图乙所示； 当S1、S2都闭合，滑片P在最左端时，电路如图丙所示．
答：（1）闭合S1、S2，变阻器的滑片P移至最左端时，电路消耗的总功率13.5 W，（2）灯L的额定功率3W．
点评：本题目难度很大，需要学生先化简电路图，就开关断开闭合时画出合适的电路图，并且结合电功率公式及其相关的比例关系，利用数学知识解决相关知识点．题目大并且难，比较拔高．
15．如图所示，电源两端电压保持不变，当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，电阻R2的电功率为P2，电流表的示数为I1；当开关S1断开、S2闭合时，电阻R2的电功率为P2′，电流表的示数为I2．已知I1：I2=2：3．
求：
（1）电阻R2的功率P2与P2′的比值；
（2）当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在某点C时，变阻器接入电路的电阻为RC，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，已知U1：U2=2：3，这时R2的功率为10W，RC的电功率为5W．则滑片P在B端与滑片P到C点时，变阻器连入电路电阻RB与 RC的比值；
（3）通过开关的断开和闭合，会出现不同的电路状态，求电路消耗的最大电功率． （请画出相关电路状态的等效电路图）
考点：电功率的计算；等效电路；欧姆定律的应用。 专题：计算题。
分析：根据题意画出各种情况下的等效电路图，
（1）由功率公式求出功率P2与P2'之比；
（2）由欧姆定律及功率公式求出R1：R2、R2：RB、RB：RC； （3）最后由功率公式及串联电路的特点求出功率． 解题时注意比值法的应用．
解答：解：开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，等效电路图如图①所示； 当开关S1断开、S2闭合时，等效电路图如图②所示；
当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在某点C时，等效电路图如图③所示；
电源电压一定，当电路电阻最小时，功率最大，由电路图分析可知，开关S1S2都闭合时， 功率最大，等效电路图如图④所示．
（1）由图①②可知：
=
=
=
=
（2）由图③可知===
解得：3R1+RC=2R2 ①
=
=
=
=，∴R2：RC=2：1 ②
由①②联立解得：R1：R2=1：2 ③ 在图 ①②中，总电压U一定，所以I1（R2+RB）=I2（R1+R2） ④ 又∵I1：I2=2：3 ⑤ 由③④⑤解得：R2：RB=4：5 ⑥ 由②⑥解得：RB：RC=5：2．
（3）当S1、S2均闭合时，电路消耗的电功率最大，如图④所示 由②③知
=
=，
图③与图④功率之比===，P'总=2P总，
图③中==
= P1=P2=×10W=5W，
P总=5 W+10W+5W=20W，P总′=40W 答：（1）电阻R2的功率P2与P2′的比值是4：9． （2）变阻器连入电路电阻RB与 RC的比值是5：2． （3）电路消耗的最大电功率是40W．
点评：此题是有关欧姆定律、电功率的综合计算题目，难度较大．在解题过程中，注意电路的分析，根据已知条件分析出各种情况下的等效电路图，同时要注意在串联电路中各物理量之间的关系，结合题目中给出的已知条件进行解决．
16．如图所示电路，设电源电压不变，灯丝电阻不随温度变化，滑动变阻器的最大阻值为R．当开关S1、S2断开，滑动变阻器的滑片P位于A端时，电压表V2示数为U2，电阻R2和滑动变阻器消耗的总功率为P1=2.4W；当开关S1断开，S2闭合时，电压表V1示数为U1，灯正常发光，电流表的示数为I；当开关S1、S2都闭合时，接入电路的滑动变阻器阻值为最大值的2/3时，电流表的示数与I相比变化了△I=1.4A，滑动变阻器消耗的电功率为P2=14.7W．已知U1：U2=7：6．求： （1）灯正常发光时通过灯L的电流；
（2）当开关S1、S2都闭合时，电路消耗总功率的最小值．
考点：电功率的计算；欧姆定律的应用。 专题：计算题；压轴题；方程法。
分析：先画出三种情况下的等效电路图．
2
（1）根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出图甲中的电流，再根据P=IR表示出电阻R2和滑动变阻器消耗的总功率；根据电源的电压不变可知图乙中电压表V2示数与图甲中电源的电压相等，再根据串联电路电阻的分压特点和两电表的示数关系表示出图甲中的电阻关系；由图乙和图丙可知电流表示数的变化量为通过R0和滑动变阻器支路的电流之和，根据欧姆定律表示出其大小，再根据P=
表示出此时滑动变阻
器消耗的电功率；联立以上方程得出电源的电压，电阻R的阻值、灯泡的电阻、滑动变阻器的最大阻值；最后根据欧姆定律求出灯正常发光时通过灯L的电流．
（2）当开关S1、S2都闭合时，灯泡L、电阻R0和滑动变阻器并联，由P=大时，电路消耗的电功率最小；利用P=
可知，滑动变阻器的阻值最
分别求出其大小，三者之和即为电路消耗总功率的最小值．
解答：解：当开关S1、S2断开，滑动变阻器的滑片P位于A端时，等效电路图如图甲所示； 当开关S1断开，S2闭合时，等效电路图如图乙所示；
当开关S1、S2都闭合时，接入电路的滑动变阻器阻值为最大值的时，等效电路图如图丙所示；
（1）∵P=IR， ∴由图甲可知：P1=
，
2