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    学校科技小组的同学们制作了一个多档位电热器模型。为了分析接入电路的电阻对电热器的电功率的影响，他们将电表接入电路中，如图所示。当只闭合开关S1时，电压表的示数为U1，电阻R3消耗的电功率为P3；当只闭合开关S2时，电压表的示数为U2，电阻R3消耗的电功率为P3′，测得此时电阻R2消耗的电功率为1.5W。已知U1︰U2＝1︰2， P3︰P3′=9︰4，电源两端电压保持不变。

    （1）请你计算出电阻R1与电阻R2的比值。

    （2）科技小组的同学们通过测量与分析发现：当开关S1、S2、S3都闭合时，电路消耗的电功率最大，请你计算出这个电功率。

     

    【答案】

    （1）只闭合开关S1，等效电路如图（甲）；

           只闭合开关S2，等效电路如图（乙）。

     

     

     

     

     


    ∵      ∴

    ----------------1分

        ∵  ∴    -----------------1分

    （2）当开关S1、S2、S3都闭合时，电路如图（丙），电路功率   

         达到最大值P。

      由图（甲）、（乙）：∵ U一定  ∴I (R1＋R3)＝I′(R2＋R3) 

      ∴       ------------------------------------------1分  

          ∴

          由图（乙）、（丙）：

          ∵ 

          ∴    ---------------------------------------------1分

      由图（丙）： ∵

         ∴   ---------------------------------------------1分

         ∴   ---------------1分

     

    【解析】略

     

    练习册系列答案
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    （2007?昌平区一模）培英学校科技小组的同学们在研究某种新材料的导电性能强弱时，认为该材料制成的导体的电阻可能与它的长度有关．为了证明这种想法，他们设计了如图所示的实验电路，并将一根粗细均匀的这种材料剪成长度不同的5段进行了实验，实验记录和数据处理结果见下表．
    长度L/m 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
    电压U/v 3 3 3 3 3
    电流I/A 0.6 0.4 0.3 0.24 0.2
    电阻R/Ω 5 7.5 10 12.5 15
    （1）实验时应保持
    电压
    电压
    不变，改变
    接入电路的新材料的长度
    接入电路的新材料的长度
    来进行实验；
    （2）分析表中数据可得出的结论是：
    该材料制成的导体的电阻与它的长度有关
    该材料制成的导体的电阻与它的长度有关
    ．

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    （2007?大兴区一模）育兴学校科技小组的同学们制作了一个多档位电热器模型．为了分析接入电路的电阻对电热器的电功率的影响，他们将电表接入电路中，其电路图如图所示．电源两端电压不变，R1=10Ω．开关S1、S2都断开或都闭合所形成的两个电路状态中，电压表示数之比为1：6；R2消耗的最大功率和最小功率之比为4：1；R3的最小功率为0.8W．求：
    （1）电阻R2的值；
    （2）电源两端的电压；
    （3）这个电热器可能有多少个档位，分别是多少瓦．

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    某学校科技小组的同学们设计了一个自动冲刷厕所的水箱模型，这种水箱模型能把自来水管供给的较小流量的水储存到一定量后，自动开启放水阀门，冲刷便池中的污物．如图是这种水箱模型的主要部件的截面示意图．图中水箱A是一个底面积为200cm2的圆柱桶，桶的深度为60cm，上面敞口．浮筒B是一个质量为m=0.2kg的空心密封圆柱体，其底面积S1为80cm2，高为30cm；放水阀门C是一个质量可忽略的圆柱体，其底面积S2为40cm2，厚度d为1cm；放水阀门C能将排水管口恰好盖严，阀门上固定一根轻杆与浮筒相连，杆的长度为L．当水箱中的水深达到H时，浮筒B刚好能将放水阀门C打开．问
    （1）请求出水箱中的水深H与轻杆L的函数关系．
    （2）当L为多长时，进水管不管进水多长时间也无法把阀门C打开

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    精英家教网学校科技小组的同学们做“测定小灯泡的功率”的实验，所用灯泡的额定电压是2.2V．
    （1）如图所示是晓彤实验的电路，但连接不完整，请你给帮他完成电路的连接．
    （2）晓彤将实验的有关记录及相对应的现象填入下表：
    实验次数 1 2 3
    电压（V） 2.20 1.50 2.50
    电流（A） 0.22 0.16 0.24
    功率（W） 0.484 0.24 0.60
    灯泡亮度 正常发光 较暗 较亮
    请你帮助晓彤分析表格中的信息，可以得出关于灯泡电功率的结论是：
     
    ；
    （3）如果电源电压为6V，根据表格的数据分析，该实验中对所使应用的滑动变阻器的规格有什么要求：
     
    ．
    （4）同组的小雪注意到，这个实验记录也可以用来计算灯丝的电阻，并完成了有关计算如下表格：
    实验次数 1 2 3
    电压（V） 2.20 1.50 2.50
    电流（A） 0.22 0.16 0.24
    灯丝电阻（Ω） 10.00 9.38 10.42
    小雪有些纳闷儿：导体的电阻不是与电压、电流无关吗？怎么三次计算的灯丝电阻却不一样呢？
    请你对此作出两种可能性的解释：①
     
    ；②
     
    ．

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