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    加试题：冬天，小明同学使用电热毯时，发现电热毯有高温和低温档，她决定探究电热毯内部电路．图甲、乙分别为她和小亮设计的电热毯的模拟电路图，电源电压均为6V（电炉丝相当于电热毯内部发热电阻）．
    （1）图甲中定值电阻R1=10?（置于电热毯外部），电炉丝R2=20?，请计算低温档时发热电功率；
    （2）图乙中两根电炉丝R2=20?，R3=10?，请计算高温档时的发热功率；
    （3）请对两个同学设计的模拟电路进行评价（指出你认为好的设计电路，并说明优点和缺点）．
    分析：（1）当电热毯处于低温档时，此时电路中的发热电功率最小，由公式P=
    U2
    R
    可知，此时电路中的总电阻最大，从甲图可知，应将开关S1闭合，S2断开，电阻R1和R2串联． 
    （2）当电热毯处于高温档时，此时电路中的发热电功率最大，由公式P=
    U2
    R
    可知，此时电路中的总电阻最小，从乙图可知，应将开关S1、S2闭合，电阻R2和R3并联． 
    （3）由开关的位置和开关断开和闭合时对电路的影响进行分析和判断．
    解答：解：（1）从甲图可知，开关S1闭合，S2断开，电阻R1和R2串联，
    此时电路中的总电阻最大，电路中的发热电功率最小，为低温档，
    ∵R1=10Ω，R2=20Ω，∴此时电路中的总电阻为：R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω，
    而U=6V，则低温档时电路中的电流为I=
    U
    R
    =
    6V
    30Ω
    =0.2A，
    此时的发热电功率，即电炉丝R2的功率为：P=I2R2=（0.2A）2×20Ω=0.8W．
    （2）从乙图可知，开关S1、S2闭合，电阻R2和R3并联，
    此时电路中的总电阻最小，电路中的发热电功率最大，为高温档，
    ∵R2=20Ω、R3=10Ω，
    ∴此时电路中的总电阻为：R′=
    1
    1
    R2
    +
    1
    R3
    =
    1
    1
    20Ω
    +
    1
    30Ω
    =
    20
    3
    Ω，
    而U=6V，则高温档时发热电功率为：P=
    U2
    R′
    =
    (6V)2
    20
    3
    Ω
    =5.4W．
    （3）乙图设计的电路好，在乙图中只将开关S1闭合，则电阻R2连入电路，
    只将开关S2闭合，则电阻R3连入电路，将开关S1、S2闭合，电阻R2和R3并联，则乙图可设置三个档．
    答：（1）低温档时发热电功率为0.8W．
    （2）高温档时发热电功率为5.4W．
    （3）乙图设计的电路好，乙图可设置三个档．
    点评：本题考查了开关断开和闭合对电路的影响，以及串、并联电路电阻的特点，并可以利用公式P=
    U2
    R
    计算电功率．
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    用电吹风吹
    用电吹风吹
    ；（2）
    用洗衣机甩
    用洗衣机甩
    ；（3）
    用电熨斗熨
    用电熨斗熨
    ；（4）
    用电风扇吹
    用电风扇吹
    ．

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    （2）图乙中两根电炉丝R2=20?，R3=10?，请计算高温档时的发热功率；
    （3）请对两个同学设计的模拟电路进行评价（指出你认为好的设计电路，并说明优点和缺点）．

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    （1）_______________________________________；
    （2）_______________________________________；
    （3）_______________________________________；
    （4）_______________________________________。

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    科目：初中物理 来源：《第8章 电功率》2012年单元测试卷（齐齐哈尔市甘南六中）（解析版） 题型：解答题

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