小明同學(xué)為實驗室設(shè)計了一個多檔位電加熱器，其工作原理如圖所示，其中R1、R2、R3為發(fā)熱電阻，三個燈泡為上述發(fā)熱電阻相應(yīng)的工作指示燈其所消耗的電功率可忽略不計．小明設(shè)想通過開關(guān)的組合，使電加熱器能有多檔功率．當(dāng)只S1閉合時，測得功率為200W；當(dāng)只有S2閉合時，測得功率為100W；小明設(shè)計此電熱器最大發(fā)熱功率為800W，則當(dāng)只有S3斷開時，功率為
300
300
W，三個發(fā)熱電阻的阻值之比為
5：10：2
5：10：2
，在最高溫工作10分鐘，該電加熱器消耗的電能為
4.8×105
4.8×105
J．
分析：（1）由電路圖可知，三個發(fā)熱電阻并聯(lián)，由并聯(lián)電路特點可以求出各電阻的功率，求出只有S3斷開時的功率；
（2）由電功率的變形公式求出三個發(fā)熱電阻的比值；
（3）由電功公式求出10min電熱器消耗的電能．
解答：解：（1）只有S3斷開時，電熱器的功率P=P1+P2=200W+100W=300W；
（2）由題意知，開關(guān)S1、S2、S3都閉合時，電熱器功率最大為800W，
所以R3的功率為P3=P最大-P1-P2=800W-200W-100W=500W，
∵P=
U2
R
，
∴三個發(fā)熱電阻的阻值之比：
R1：R2：R3=
U2
P1
：
U2
P2
：
U2
P3
=
1
200W
：
1
100W
：
1
500W
=5：10：2；
（3）∵P=
W
t
，
∴在最高溫工作10分鐘，該電加熱器消耗的電能：
W=Pt=800W×60s×10=4.8×105J；
故答案為：300；5：10：2；4.8×105．
點評：本題考查并聯(lián)電路的特點和電功的計算，關(guān)鍵是知道電路的總功率為各用電器功率之和，熟練應(yīng)用電功率的變形公式即可正確解題．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中物理 來源： 題型：

（1）小明同學(xué)為探究壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)時，用了完全相同的四塊磚和完全相同的三塊海綿，做了如圖所示的三個實驗．
精英家教網(wǎng)
①該探究實驗用到的實驗方法是
 

②觀察三個實驗，比較甲圖和
 
圖所示實驗，說明：受力面積相同時，壓力越大，壓力作用效果越明顯．
③觀察三個實驗，比較甲圖和丙圖所示實驗，說明：
 
相同時，
 
越小，壓力作用效果越明顯．
（2）小紅用如圖甲所示的電路測定小燈泡的額定功率，小燈泡的額定電壓為2.5V，燈絲電阻約為6Ω．除小燈泡外，實驗室提供的器材有：電壓為6V的電源，電流表（0～0.6A 0～3A），電壓表（0～3V  0～15V），滑動變阻器R1（20Ω  1.5A），滑動變阻器R2（5Ω  1A），開關(guān)一個，導(dǎo)線若干．實驗中，小紅經(jīng)過分析．電流表選用了（0～0.6A）量程．
精英家教網(wǎng)
①為保證實驗的順利進行，提高實驗的準(zhǔn)確性，電壓表量程應(yīng)該選
 
，滑動變阻器應(yīng)該選
 
．
②請按照小紅設(shè)計的電路圖，幫助她用鉛筆畫線代替導(dǎo)線，把乙圖中實物連接圖補充完整．
③閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)移到
 
端（選填“左”或“右”）；實驗中，由于某種原因，導(dǎo)致電壓表的示數(shù)變?yōu)榱�，電流表的示�?shù)增大，則電路可能出現(xiàn)的故障是
 
．

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科目：初中物理 來源： 題型：

15、小明同學(xué)在實驗室找到了幾根錳銅合金絲和鎳鉻合金絲，其規(guī)格如下表所示．他想在不剪斷合金絲的前提下，比較錳銅合金絲和鎳鉻合金絲這兩種材料的導(dǎo)電性能．請你利用學(xué)過的知識幫助小明設(shè)計實驗方案．
（1）實驗中應(yīng)選編號為
D
的錳銅合金絲和編號為
H
的鎳鉻合金絲進行研究．
（2）請畫出實驗電路圖．（實驗過程中不允許拆卸元件，只能通過開關(guān)改變電路連接情況）
（3）請根據(jù)你設(shè)計的實驗電路簡要說明比較兩種材料導(dǎo)電性能的方法．
編號 材料 長度 橫截面積
A 錳銅合金 0.5m 2.0mm2
B 錳銅合金 1.5m 1.5 mm2
C 錳銅合金 1.8m 1.0 mm2
D 錳銅合金 2.0m 0.5 mm2
E 鎳鉻合金 0.3m 2.0 mm2
F 鎳鉻合金 1.3m 1.5 mm2
G 鎳鉻合金 1.5m 1.0 mm2
H 鎳鉻合金 2.0m 0.5 mm2

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科目：初中物理 來源： 題型：填空題

小明同學(xué)為實驗室設(shè)計了一個多檔位電加熱器，其工作原理如圖所示，其中R1、R2、R3為發(fā)熱電阻，三個燈泡為上述發(fā)熱電阻相應(yīng)的工作指示燈其所消耗的電功率可忽略不計．小明設(shè)想通過開關(guān)的組合，使電加熱器能有多檔功率．當(dāng)只S1閉合時，測得功率為200W；當(dāng)只有S2閉合時，測得功率為100W；小明設(shè)計此電熱器最大發(fā)熱功率為800W，則當(dāng)只有S3斷開時，功率為________W，三個發(fā)熱電阻的阻值之比為________，在最高溫工作10分鐘，該電加熱器消耗的電能為________J．

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科目：初中物理 來源：2012年江蘇省鹽城中學(xué)中考物理模擬試卷（一）（解析版） 題型：填空題

小明同學(xué)為實驗室設(shè)計了一個多檔位電加熱器，其工作原理如圖所示，其中R1、R2、R3為發(fā)熱電阻，三個燈泡為上述發(fā)熱電阻相應(yīng)的工作指示燈其所消耗的電功率可忽略不計．小明設(shè)想通過開關(guān)的組合，使電加熱器能有多檔功率．當(dāng)只S1閉合時，測得功率為200W；當(dāng)只有S2閉合時，測得功率為100W；小明設(shè)計此電熱器最大發(fā)熱功率為800W，則當(dāng)只有S3斷開時，功率為    W，三個發(fā)熱電阻的阻值之比為    ，在最高溫工作10分鐘，該電加熱器消耗的電能為    J．

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