题目内容
某校的同学们在研究电路消耗的电功率与电阻的关系时设计了如图4所示的电路，滑动变阻器的最大阻值为R３。当滑动变阻器的滑片P置于最左端时，只闭合开关S1，滑动变阻器的功率为P3，电压表的示数为U1；当滑动变阻器的滑片P置于最左端时，只闭合开关S2时，滑动变阻器的功率为P3′，电压表的示数为U2，此时电路的总电功率为4 W。已知
， 
，电路中电源两端电压保持不变。
（1）请你计算出电阻R1与电阻R2的比值。
（2）请你回答：如何通过开关的断开与闭合以及滑动变阻器滑片位置的改变，使整个电路消耗的总电功率最大；并请你计算出这个总电功率。
（1）滑动变阻器的滑片P置于最左端时，只闭合开关S1；等效电路如图（甲）所示
（2）滑动变阻器的滑片P置于最左端时，只闭合开关S2；等效电路如图（乙）所示
（3）滑动变阻器的滑片P置于最右端时，开关S1、S2都闭合；等效电路如图（丙）所示，电路消耗的电功率达到最大值P。
由图甲、图乙得：
∵
=
∴
=
∵
=
∴
=
U一定：
=
=
R３=2 R2－3 R1
∴R３=5R1
由图（乙）（丙）U一定：
P=P1+P2=
=
=45W
练习册系列答案
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