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（2010•扬州三模）小星同学为实验室设计了一个多挡位电加热器，其工作原理图如图所示．其中R1、R2、R3为发热电阻．三个灯泡为上述发热电阻相应的工作指示灯，其所消耗的电功率可忽略不计．小星设想通过开关的组合，使电加热器能有200W、300W、…、900W共七挡功率．他设计了其中二个档位的表格：表中的“√”表示对应的开关闭合，相应的指示灯亮：“×”表示对应的开关断开，相应的指示灯熄灭；功率栏给出了相应状态时电加热器的功率值． 档位 开关状态 功率 S1 S2 S3 1

2019-06-22

（2010•扬州三模）小星同学为实验室设计了一个多挡位电加热器，其工作原理图如图所示．其中R1、R2、R3为发热电阻．三个灯泡为上述发热电阻相应的工作指示灯，其所消耗的电功率可忽略不计．小星设想通过开关的组合，使电加热器能有200W、300W、…、900W共七挡功率．他设计了其中二个档位的表格：表中的“√”表示对应的开关闭合，相应的指示灯亮：“×”表示对应的开关断开，相应的指示灯熄灭；功率栏给出了相应状态时电加热器的功率值．
档位 开关状态 功率
S1 S2 S3
1 √ × × 200W
2 × √ × 300W
（1）按照他的设想，帮他计算电加热器在第1档位正常工作时的电流，在第2档位正常工作5小时可以产生的热量．
（2）当功率为900W时，开关S1、S2、S3的状态分别是什么？R3的阻值是多少？
（3）另外四个功率档位的功率值分别是多少？（该问无需写计算过程 ）
优质解答
（1）第1档位正常工作时的电流为I1=
P1
U
=
200W
220V
≈0.91A；
第2档位正常工作5小时产生的热量为Q=W=P2t=300W×5×3600s=5.4×106J．
（2）∵总功率等于各用电器功率之和，
∴电加热器的最大功率P7=900W时，开关S1、S2、S3都应闭合；
R3的功率为P3=P7-P1-P2=900W-200W-300W=400W，
R3的阻值为R3=
U2
P3
=
(220V)2
400W
=121Ω．
（3）由题意可知：P3=400W，P4=P1+P2=200W+300W=500W，P5=P1+P3=200W+400W=600W，P6=P2+P3=300W+400W=700W．
答：（1）电加热器在第1档位正常工作时的电流约为0.91A，在第2档位正常工作5小时产生的热量为5.4×106J．
（2）当功率为900W时，开关S1、S2、S3都闭合；R3的阻值为121Ω．
（3）另外四个功率档位的功率值分别为400W、500W、600W、700W． （1）第1档位正常工作时的电流为I1=
P1
U
=
200W
220V
≈0.91A；
第2档位正常工作5小时产生的热量为Q=W=P2t=300W×5×3600s=5.4×106J．
（2）∵总功率等于各用电器功率之和，
∴电加热器的最大功率P7=900W时，开关S1、S2、S3都应闭合；
R3的功率为P3=P7-P1-P2=900W-200W-300W=400W，
R3的阻值为R3=
U2
P3
=
(220V)2
400W
=121Ω．
（3）由题意可知：P3=400W，P4=P1+P2=200W+300W=500W，P5=P1+P3=200W+400W=600W，P6=P2+P3=300W+400W=700W．
答：（1）电加热器在第1档位正常工作时的电流约为0.91A，在第2档位正常工作5小时产生的热量为5.4×106J．
（2）当功率为900W时，开关S1、S2、S3都闭合；R3的阻值为121Ω．
（3）另外四个功率档位的功率值分别为400W、500W、600W、700W．
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