15.（2020·武汉）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡L的I-U图象如图乙所示。当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P在最右端时，电压表的示数是2V，电流表的示数是I1；当只闭合开关S1、S3，滑片P在最左端时，电流表的示数是I2；当只闭合开关S2、S3，滑片P在中点时，电压表的示数是3V，电流表的示数是I3。已知I1:I2=2:9，I2:I3=3:1。当滑片P在最左端时，通过开关通断，可使电路消耗的功率最大，该最大值是
A. 7.2W B. 8.1w C. 9.0W D. 9.9W
【答案】B
【解析】
当滑片P在最左端时，通过开关通断，要使电路消耗的功率最大，根据公式
可得，整个电路电阻应最小，当闭合开关S1、S2、S3时，电阻
、
并联后与电灯泡再并联，此时电路总电阻最小；
当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P在最右端时，电路为
、
串联的简单电路，电压表测
电压，电流表的示数是I1，此时有:
当只闭合开关S2、S3，滑片P在中点时，电路为
、灯泡串联的简单电路，电压表测灯泡电压，电压表的示数是3V，电流表的示数是I3，根据乙图可知，I3=0.3A，此时有
已知I1:I2=2:9，I2:I3=3:1，则:
联立上面方程可求出:U=6V
当只闭合开关S1、S3，滑片P在最左端时，此时电路为
、
并联的电路，电流表的示数是I2，则有:
整个电路电阻应最小，当闭合开关S1、S2、S3时，电阻
、
并联后与电灯泡再并联，由乙图，此时灯泡电压为6V，可算出灯泡电阻为:
电路总电阻为:
此时电路消耗的最小功率为：
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
【答案】B
【解析】
当滑片P在最左端时，通过开关通断，要使电路消耗的功率最大，根据公式
可得，整个电路电阻应最小，当闭合开关S1、S2、S3时，电阻、并联后与电灯泡再并联，此时电路总电阻最小；当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P在最右端时，电路为
、串联的简单电路，电压表测电压，电流表的示数是I1，此时有:当只闭合开关S2、S3，滑片P在中点时，电路为
、灯泡串联的简单电路，电压表测灯泡电压，电压表的示数是3V，电流表的示数是I3，根据乙图可知，I3=0.3A，此时有已知I1:I2=2:9，I2:I3=3:1，则:
联立上面方程可求出:U=6V
当只闭合开关S1、S3，滑片P在最左端时，此时电路为
、并联的电路，电流表的示数是I2，则有:整个电路电阻应最小，当闭合开关S1、S2、S3时，电阻
、并联后与电灯泡再并联，由乙图，此时灯泡电压为6V，可算出灯泡电阻为:电路总电阻为:
此时电路消耗的最小功率为：
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
