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    在学习了电学知识后，老师提供了以下器材，让同学们自己设计一个能调节电灯发光亮度的电路．器材：电源（电压20V）、一个定值电阻R（“20V 10W”）、一个小电灯L（“20V 10W”）、一个滑动变阻器R0（0～500Ω）和若干开关、导线．
    （1）小明的小组首先完成了设计，他们设计的是能使小电灯L在两种功率下工作的电路，如图1所示．请计算电灯在两种工作情况下的功率．
    （2）小华的小组设计出的是能够在家庭电路中使用的电路，可以连续调节电灯的功率大小，如图2所示．请计算此电路工作时，变阻器接入电路中的最小阻值．
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    分析：（1）当开关S2闭合和断开时，通过灯泡的电流不同，所以需要求解通过灯泡的实际电流，然后根据公式P=I2R求解电功率的大小；
    （2）要使灯泡正常工作，滑动变阻器至少要分压200V，此时连入电路的电阻是最小的，可根据欧姆定律的变形公式R=
    U
    I
    求出最小电阻．
    解答：解：（1）当S1、S2都闭合时，灯两端电压等于额定电压
    即：P1=P额=10W；
    当S1闭合，S2断开时，R与L串联，
    由I=
    U
    R
    ，P=UI
    可得RL=
    U2
    P
    =
    (20V)2
    10W
    =40Ω
    I=
    U总
    R总
    =
    20V
    40Ω+40Ω
    =0.25A
    故P2=I2RL=（0.25A）2×40Ω=2.5W；
    （2）当灯泡正常发光时，电路中的电流：
    I=IL=
    PL
    UL
    =
    10W
    20V
    =0.5A，
    滑动变阻器两端电压：
    UR=U总-UL=220V-20V=200V，
    滑动变阻器接入电路中的最小电阻值：
    R0=
    UR
    I
    =
    200V
    0.5A
    =400Ω；
    答：（1）当S1、S2都闭合时，灯泡的功率是10W；当S1闭合，S2断开时，灯泡的功率是2.5W；
    （2）变阻器接入电路中的最小阻值是400Ω．
    点评：此类问题是考查对欧姆定律和电功率公式的理解与应用，要会灵活处理分析．
    练习册系列答案
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    （1）小虎首先设计的问题是：“电压力锅内气体压强大，液体
    沸点
    沸点
    高，煮熟食品用时短，所以节约电能．”请你填空．
    （2）小明编制的试题是：“用电压力锅正常加热时，通过发热板的电流和发热板的电阻各是多少？”请你解答此问题．
    （3）小华经过认真思考后，画出了电饭锅的简化电路，得到了老师的赞许．请你画出小华的电路，并说明电饭锅保温开关S是闭合还是断开的．

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    （1）此时，标有“220V 100W”的白炽灯的实际电功率是多少？分析灯泡的亮度将如何变化？
    （2）当用户的总功率是8.6KW时，通过输电线的电流是多少？输电线的电阻是多少？在3h内输电线上消耗的电能是多少？（忽略温度对灯丝电阻的影响）

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    学校寝室楼道里，夜间只是偶尔有人经过，电灯总是亮着就会浪费电能．小宇在学习了电学知识后想利用光控开关和声控开关设计一个电路，满足夜间有人经过时灯亮，而白天有人经过灯不亮，达到节约用电的目的．请你设计出符合题意的电路图．

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