题目内容

简单电路设计，根据要求画出电路图
（1）给你一个电池组，二只开关S1、S2，两只灯泡L、1L2，若干导线．请设计一个电路，
要求：S1闭合S2断开、两灯都发光，S1断开S2闭合、两灯不发光，S1S2都闭合、L2发光L1不发光．试画出电路图
（2）给你电池组一个，灯泡一只，若干导线，其余器材自选．请设计一个灯泡亮度可调的电路．试画出电路图．
分析：（1）S1闭合S2断开、两灯都发光，S1断开S2闭合两灯不发光说明开关S1控制整个电路，S2闭合灯L2不亮、断开亮说明S2与灯泡并联L2，S1、S2都闭合、L2发光L1不发光说明S2只控制L1，且两灯泡串联．
（2）灯泡亮度可调说明灯泡两端的电压可调，即电路中的电阻可调，据此选择器材和设计电路．
解答：解：（1）由题意可知，两灯泡串联，且开关S1与两灯泡串联，S2与灯泡L1并联，如下图所示：

（2）由题意可知，电路中的电阻可调，即可选择滑动变阻器与灯泡串联组成电路，如下图所示：
点评：本题考查了电路图的设计，关键是根据题意得出个电路元件的连接方式和选择实验器材．
练习册系列答案
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19、小季在探究影响电阻导体大小的因素的活动后，想到盐水也能导电，他想研究盐水导电能力的强弱与哪些因素有关．于是设计了如下实验：他连接了如图所示的电路，他用两块表面平整大小相同的金属板正对着平行地插入盐水中，并将金属板连入电路．请你帮助他完成下列探究过程．
Ⅰ．小季在实验探究前先提出了多种猜想，他根据同学们的交流和筛选，最终提出影响盐水导电能力的强弱的因素可能有：
（1）两金属板间距离；（2）盐水的温度；（3）盐水的浓度；
Ⅱ．小季决定设计实验来探究以上猜想．（1）实验中，为了比较盐水的导电能力，具体的做法是
保持电压一定，根据电流强弱判断导电能力的强弱；
．
（2）影响盐水导电能力强弱的因素有多个，如果要研究其中的一个因素是否影响盐水导电能力应该采用的科学方法是
控制变量法；
．在研究
电流的大小和电阻电压的关系
中我们也使用了这种方法．
Ⅲ．小季和同学们分别进行实验验证，小季想验证盐水导电能力的强弱与盐水温度的关系，请你帮他写出简要的实验操作及简单的分析过程．
12、小季在探究影响电阻导体大小的因素的活动后，想到盐水也能导电，他想研究盐水导电能力的强弱与哪些因素有关．于是设计了如下实验：他连接了如图所示的电路，他用两块表面平整大小相同的金属板正对着平行地插入盐水中，并将金属板连入电路．请你帮助他完成下列探究过程．

Ⅰ．小季在实验探究前先提出了多种猜想，他根据同学们的交流和筛选，最终提出影响盐水导电能力的强弱的因素可能有：
（1）两金属板间距离；（2）盐水的温度；（3）盐水的浓度；
请你也提出一个猜想：（4）
两金属板的面积
．
Ⅱ．小季决定设计实验来探究以上猜想．（1）实验中，为了将盐水的导电能力的强弱“显示”出来，具体的做法是
保持电压一定，根据电流强弱判断导电能力的强弱
．
（2）影响盐水导电能力强弱的因素有多个，如果要研究其中的一个因素是否影响盐水导电能力应该采用的科学方法是
控制变量法
．
（3）为此，除了装置图中出现的器材外，你还需要的器材有
刻度尺、加热装置、食盐、温度计等
．
Ⅲ．小季和同学们分别进行实验验证，小季想验证盐水导电能力的强弱与盐水温度的关系，请你帮他写出简要的实验操作及简单的分析过程．
（2007?南岸区二模）小明同学先用电压表直接测得电池组两端的电压为3V，然后将两只小灯泡：L1“3V，3W”，L2“3V，0.6W”并联接在该电池组两端，如图所示，同时闭合开关S1、S2测得L1和L2两端的电压均为2.5V．于是小新得出结论：并联电路中，各支路两端的电压
相等
相等
．但是对照前后实验数据，小明感到十分纳闷…，另外的0.5V电压到哪儿去了呢？并且，只闭合开关S1和同时闭合开关S1和S2怎么L1的亮度会发生变化呢？

为了探究这个问题，经过分析，小明提出猜想：电池内部可能有电阻．如果是这样的话，我们把并联的两个灯泡等效一个电阻，则电池内部电阻r（简称“内阻”）与这个等效电阻相当于是串联，这个内阻r就应该分得一定的电压，根据欧姆定律，若增大外部电路中的电阻，外部电阻得到的电压就会
增大
增大
．（填“增大”、“减小”或“不变”）想到这，小明立刻再找来一只“0～20Ω”的滑动变阻器，设计了一个相当简单的电路，进行实验，结果与猜想完全一致，他高兴极了…
（1）你知道他设计的电路图吗？请画在虚框1内．
（2）同时小明还利用以下提供的器材（在没有电压表的情况下）测出了电池的内部电阻：电流表一只，滑动变阻器一只，已知阻值不同的定值电阻两只，待测干电池一个，开关若干，导线若干．你知道他是怎么测的？请在虚框2内画出电路图．（不考虑电池内阻和电灯电阻受温度的影响，实验步骤中要用字母表示出所测的物理量）
实验步骤：
①只闭合S1时，读出电流表示数为I1；②只闭合S2时，读出电流表示数为I2
①只闭合S1时，读出电流表示数为I1；②只闭合S2时，读出电流表示数为I2
．
电池内阻r的表达式：r=
I2R2-I1R1
I1-I2
I2R2-I1R1
I1-I2
．
在学校创新比赛中，小亮同学设计了一个多档位的电热水器．如图甲所示是他设计的电热水器的工作原理图，R1和R2是两根电热丝．他设计的旋转开关如图乙所示，旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边缘依次有共10个金属触点（在图乙中用“”表示，“”中标有1、2、3、4编号，编号相同的触点用导线连接）．可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片，转动开关旋钮可以将相邻的触点连接．例如，图乙中，旋钮上的箭头指向图中位置D，此时，金属滑片将1、2两点接通，同时另一端也将3、4两点接通．当旋钮上的箭头指向A、B、C、D不同位置时，可以实现四档加热功率．他设计的四档加热功率如下表所示：
温度档位 高温 中温2 中温1 低温
加热功率/W 1100 660 440 264
（1）如果要实现旋转开关沿某个方向转动时，加热功率依次递减或递增，通过计算，分析说明电热丝R1和R2的阻值应分别为多大？
（2）小亮根据计算结果，借助电池组、电压表和电流表分别截取了电阻大小符合要求的两根电热丝，并按电路图连接好．经检查无误后，小亮将电热器接入了家庭电路，同时借助电能表和手表测量电热器在不同档位工作时的实际消耗的电功率，结果发现每一档的实际功率均小于按照电热丝电阻值计算的结果，测量后发现电源电压为220V．请简单解释产生这种的偏差原因．
（3）使用中他发现水温开始升高较快，后来水温升高越来越慢，最后甚至会保持某个温度就不再升高，此时水并没有沸腾．并且选择加热档位功率越小，水能够达到的最高温度越低，这是为什么？

在学校创新比赛中，小亮同学设计了一个多档位的电热水器。图甲所示是他设计的电热水器的工作电路图，R1和R2是两根电热丝。他设计的旋转开关如图乙所示，旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边缘依次有共10个金属触点（在图乙中用“○”表示，“○”中标有1、2、3、4编号，编号相同的触点用导线连接）。可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片，转动开关旋钮可以将相邻的触点连接。例如，图乙中，旋钮上的箭头指向图中位置D，此时，金属滑片将1、2两触点接通，同时另一端也将3、4两触点接通。当旋钮上的箭头指向A、B、C、D不同位置时，可以实现四档加热功率。他设计的四档加热功率如下表所示：

1．如果要实现旋转开关沿某个方向转动时，加热功率依次递减或递增，通过计算，分析说明电热丝R1和R2的阻值应该分别为多大?旋钮上的箭头指向A、B、C、D不同位置时，分别对应哪一档加热功率?
2．小亮根据计算结果，借助电池组、电压表和电流表分别截取了电阻大小符合要求的两根电热丝，并按电路图连接好。经检查无误后，小亮将电热器接入家庭电路，同时借助电能表和手表测量电热器在不同档位工作时实际消耗的电功率，结果发现每一档的实际功率均小于按照电热丝电阻值计算的结果，测量后发现电源电压为220V。请简单解释产生这种偏差的原因。
3．使用中他发现水温开始升高较快，后来水温升高越来越慢，最后甚至会保持某个温度不再升高，此时水并没有沸腾。并且选择加热档位功率越小，水能够达到的最高温度越低，这是为什么?

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