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    4．太阳能晒水箱中的水在冬天往往温度不够高，为了提高水的温度，实验小组的同学们射想在水箱中加装了一个“220V，2000W”的电热管，并利用一个“6V，1W”的小灯泡和一段的电阻丝，为电热管安装了一个指示灯．
    （1）画出电热管及指示灯的电路原理图．
    （2）在同学们的方案中，小灯泡两端的电压是按5V设计的，对于指示灯来说，这样设计有什么好处？可以延长指示灯的使用寿命．

    分析 （1）小灯泡作为电热管的指示灯，应该是电热管工作时，小灯泡发光；电热管不工作时，小灯泡不发光，即小灯泡的电流应随电热管的电流有无而存无，为满足这一要求，应将小灯泡和电热管串联．
    还应注意电热管和小灯泡正常工作时的电流大小，比较两者电流的大小可知，不能将小灯泡直接与电热管串联起来接到220V的电路中，再由并联电路分流的特点解决此问题．
    （2）从灯泡工作情况上分析使灯泡电压为5V的优点．

    解答 解：
    （1）小灯泡作为电热管的指示灯，灯与电热管同时工作、同时停止工作，所以两者可以串联；
    由P=UI知，电热管正常工作时的电流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{2000W}{220V}$≈9.09A，灯泡正常工作时电流I′=$\frac{P′}{U′}$=$\frac{1W}{6V}$≈0.17A，所以两者不能直接串联；
    因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以应给灯泡并联一个合适的电阻分流，如图1所示：；
    若指示灯与电热管并联，并联电路各支路两端电压都与电源电压相等，而灯泡的额定电压只有6V，所以可以将一个电阻与灯泡串联分压，如图2所示：
    ，
    由于并联电路中各支路间互不影响，若指示灯支路断路，则不能指示电热管是否工作；若电热管断路，指示灯仍然发光，也不能正确指示电热管的工作状态，所以这种连接不合理．
    （2）指示灯两端的电压按5V设计，则实际工作时通过小灯泡的电流略小于小灯泡的额定电流，这样可以延长指示灯的使用寿命．
    故答案为：（1）见上图1；（2）可以延长指示灯的使用寿命．

    点评 本题是电路的设计题，考查了串并联电路特点和认识和理解，难点是会根据串并联电路的特点和要求判断出电阻丝与灯泡的连接方式．

    练习册系列答案
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    时间/min0246810121416
    温度/℃363534333231303030
    降低温度/℃012345666
    表2（m2=200g）
    时间/min04812162024283236
    温度/℃36353433323130292828
    降低温度/℃0123456788
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    （2）表1和表2中时间长短表示的物理意义是水放出热量的多少．
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    （4）综合分析比较表1和表2中的2、3、4列的数据和相关条件可得出的初步结论是：降低相同温度时，放出热量与质量成正比．

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