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    在学习了电学知识后，同学们尝试“设计电路和编制习题”，老师提供了以下器材：电源、两个“12V 18W”的电阻和若干开关、导线．
    （1）小虎第一个完成设计，他设计的电路如图所示．他编制的试题是：“在如图a所示的电路中，闭合开关S1，通电5min产生多少热量？”请你解答此题；
    （2）小华思考一会儿，设计了能提供两种功率工作的电路．编制的试题是：“在小虎设计的电路上再加一个开关，使电路能以两种功率工作，其大、小功率之比是______．”
    请你在图a中完成小华的设计，并将电路大、小功率之比填入空格中．
    （3）小明经过认真思考后，用了三个开关，设计了能提供三种功率工作的电路．请你在图b的方框内，画出小明所设计的电路图．

    【答案】分析：（1）根据电功的计算公式W=UIt求出电阻产生的热量；
    （2）将开关与一个电阻并联，然后根据求出功率的大小，然后求出两次功率之比即可；
    （3）使电路中的总电阻不同，即让一个电阻工作，另一个电阻短路或断路；使两个电阻串联；使两个电阻并联．
    解答：已知：U=12V，P=18W，t=5min
    求：Q
    解：（1）电阻的阻值：
    R===8Ω
    通过电阻的电流：
    I==0.75A
    电路通电5min产生的热量：
    Q=I2R串t=（0.75A）2×2×8Ω×60×5s=2.7×103J
    （2）如图所示：

    使开关S2与R2并联，当开关S2闭合时电路中的功率为：
    当开关S2断开时，电路中的功率为：
    所以P1：P2=2：1
    （3）如图所示：

    点评：会设计串并联电路，会灵活应用欧姆定律和电功的计算公式，会灵活应用功率的计算公式．
    练习册系列答案
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    科目：初中物理 来源： 题型：

    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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    科目：初中物理 来源： 题型：

    （2013?门头沟区一模）小霞在学习了电学知识后，认为：在串联电路中，定值电阻阻值不变，它两端的电压就不变．请你利用如图所示器材设计一个实验证明她的观点是错误的．
    要求：连接电路并简要说明实验步骤和实验现象．

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    科目：初中物理 来源： 题型：

    （2009?岳阳）在学习了电学知识后，老师要求同学们尝试“设计电路和编制习题”．老师提供了一个标有“220V 880W”的电压力锅，告诉同学们：电压力锅集压力锅、电饭锅的优点于一体，省时节电效率高；并告诉大家电饭锅工作原理可简化为发热板（用电阻R0代替）、调节电阻R、温控开关S（符号“”）和电源U（符号“”）组成的一个电路，且加热时间调节电阻R不工作．
    （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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    科目：初中物理 来源： 题型：

    （2008?旅顺口区模拟）在用电高峰时，我们会发现家庭电路中的白炽灯比正常发光时要暗一些，同学们在学习了电学知识后对这一现象进行了调查研究．如图供电电源的电压始终是220V，当用户的总功率是8.6KW时，用户实际得到的电压是215V．试求：
    （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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    科目：初中物理 来源： 题型：

    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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