如图所示电路,设电源电压不变。当只闭合开关S
1时,电流表的示数是I
1。当只闭合开关S
2时,电流表的示数是I
2。已知,I
1:I
2=2:1。通过控制开关S
1和S
2,使电路消耗的最大功率和最小功率分别为P
总和P
总',已知电路消耗的总功率达到最小时,电压表V
1、V2的示数之比为2:1,电阻R
2消耗的电功率P
2'为2W,求:
(1)电阻R
1与R
2之比;
(2)电路消耗的最大功率P
总;
(3)电路消耗的总功率分别达到最小和最大时,在2s内产生的热量Q
总'与Q
总之比。

答案:
解:
(1)由图甲、乙有I
1/I
2=R
3/R
2=2/1,∴R
3=2R
2,
由图丁有U
1/U
2=U/U
2=(R
3+R
1+R
2)/R
1=2/1,
∴R
1/R
2=3/1;
(2)由图丁得:
因为R
1:R
2:R
3 =3:1:2,且串联,所以P1 ':P
2':P
3'=3:1:2,
所以P
1'=2W,P
2'=3×2W=6W,P
3'=2P
2'=2×2 W=4 W, P
总'= P
1'+ P
2'+ P
3' =6W +2W +4W=12W,
由图丙得:因为并联,所以P
1:P
2:P
3=2:6:3,
由P=U
2/R得:P
2=36P
2'=36×2W=72W,P
1= 24 W,P
3=36 W,
P
总=P
1+P
2+P
3=24W +72 W+36W=132 W;
(3)

。

