如图所示的电路实物连接示意图中，电源两端电压不变，灯电阻不变。滑动变阻器的最大阻值为R1。当滑动变阻器的滑片P在B端，只闭合S2时，电压表V1示数为U1，电流表示数为I1；滑片P在B端，开关都断开时，电压表V2示数为U2，滑动变阻器的功率P1=2W；当滑片在A端，只闭合S1时，灯泡正常发光，电流表的示数为I3。已知U1∶U2=5∶3，I1∶I3=2∶3；电阻R2=9Ω。求：
（1）灯的额定功率PL0；
（2）电源电压U ；
（3）电源不发生短路的情况下，通过不同变化，电路消耗的最大功率Pmax。
答案
（1）当滑片P在B端，只闭合S2时，电路如图甲所示；当滑片P在B端，且S1、S2都断开时，电路如图乙所示；当滑片P在A端，只闭合S1时，电路如图丙所示。
∵U1=U总 ∴U１/U２＝U总 /U２＝5/3
∴U总/U′１＝5/2＝(R１＋R２＋RＬ) / R1 ------------①
∴P总/ P1＝U总/ U1＝5 / 2
∴P总＝5P1/2 ＝5 ×２Ｗ/2 ＝5Ｗ
由甲、乙图可知U总一定，
则：I1 / I3 ＝2/3 ＝ RL/ (R1＋R2)
∴RＬ/(R１＋R２＋RＬ) ＝ 2/5 -------------------②
∴由①、②式得：RＬ＝R1＝２R2＝18Ω，
∴PＬ＝2 P总/5＝2× 5Ｗ/ 5 ＝2Ｗ
由丙、乙图可知：灯的电阻RL一定， ∵U总/UL＝5/2
∴PL0 /P L＝(U总 / UL)2
∴PL0＝25P L /4 ＝25×2W / 4 = 12.5W
(2) ∵U＝UL0＝√
