小星同学为实验室设计了一个多档位电加热器,其工作原理图如图所示.其中 R 1 、 R 2 、 R 3 为发热电阻,三个灯泡为上述发热电阻相应的的工作指示灯,其所消耗的电功率可忽略不计.小星设想通过开关的组合,使电加热器能有多档功率.当只 S 1 闭合时,测得功率为 200W ;当只 S 2 闭合时,测得功率为 100W ;小星设计此电热器最大发热功率为 800W ,则:()
A .当只 S 3 断开时,功率为 500W B .此电热器一共可有六档不同的功率
C .三个发热电阻的阻值之比为 5 : 10 : 2 D .此电热器可能有一档的功率为 400W
C
【详解】
∵ 总功率等于各电加热器功率之和,即开关 S 1 、 S 2 、 S 3 都闭合时。
∴ R 3 的功率为
P 3 = P 最大 - P 1 - P 2 =800W-200W-100W=500W
A .当只 S 3 断开时,发热电阻 R 1 、 R 2 工作,功率为
P 1 + P 2 =200W+100W=300W
故 A 错误;
B .此电热器可有档位是开关的断开和闭合引起的,情况如下表格:
( “√” 表示对应的开关闭合, “×” 表示对应的开关断开)
档位 | 开关状态 | 功率 /W | ||
S 1 | S 2 | S 3 | ||
1 | √ | × | × | 200 |
2 | × | √ | × | 100 |
3 | × | × | √ | 500 |
4 | √ | √ | × | 300 |
5 | √ | × | √ | 700 |
6 | × | √ | √ | 600 |
7 | √ | √ | √ | 800 |
由功率栏给出的相应状态时电加热器的功率值可知,有七各不同档位的功率值,故 B 错误;
C .根据并联电路的特点,各支路两端的电压相等则:由 得
P 1 R 1 = P 2 R 2 = P 3 R 3
∴
R 1 : R 2 : R 3 = :
:
=
:
:
=5 : 10 : 2
故 C 正确;
D .由 C 选项分析可知,没有功率为 400W 的档位,故 D 错误。
故选 C 。