当只闭合开关S、S1时,滑动变阻器R3滑片位于A端,等效电路图如图(1)所示; 当只闭合开关S、S2时,滑动变阻器R3滑片位于中点,等效电路图如图(2)所示; 当开关S、S1、S2、都闭合,滑动变阻器滑片滑至B端时,等效电路图如图(3)所示.
(1)图(1)(2)中: ∵P=UI,且3U1=U2,P2=2P1, ∴==×=×=; (2)∵I=, ∴==×=×=, ∵电源的电压一定, ∴===, 解得:=, ∴R1:R2:R3=2:9:6, 图(2)中: ∵W=Pt, ∴P3===1.8W, ∵串联串联电路中各处的电流相等, ∴===3×=, ∴P2=3P3=3×1.8W=5.4W; (3)图2中的总电阻R串=R2+0.5R3=R2+0.5×R2=R2, 电路的总功率P=P2+P3=5.4W+1.8W=7.2W, 图(3)中的总电阻R并===R2, 图(2)(3)中: ∵P=,且电源的电压一定, ∴====, P′=P=×7.2W=52.8W, ∴图(3)中,电路在1min内消耗的电能: W总′=P′t′=52.8W×60s=3168J. 答:(1)I1与I2的比值为3:2; (2)电功率P2为5.4W; (3)当开关S、S1、S2、都闭合,滑动变阻器滑片滑至B端时,电路在1min内消耗的电能为3168J. |