题目内容
18．
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）小刚第一个完成设计，他设计的电路如图所示．他编制的试题是：“在图（1）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）小吴思考一会儿，设计了能提供两种功率工作的电路．他编制的试题是：“在小刚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2：1．”
请你在原图（1）中完成小刚的设计，并将电路大小功率之比填入空格中．
（3）小王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（2）的虚框内电路的基础上，画出小王所设计的电路图．
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P=$\frac{{U}^{2}}{R}$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 解：（1）电阻的阻值：
R=${\frac{U}{P}}^{2}$=$\frac{（12V）^{2}}{18W}$=8Ω
通过电阻的电流：
I=$\frac{U}{2R}$=0.75A
电路通电5min产生的热量：
Q=I2R串t=（0.75A）2×2×8Ω×60s×5=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：
P1=$\frac{{U}^{2}}{R}$
当开关S2断开时，电路中的功率为：
P2=$\frac{{U}^{2}}{2R}$
所以P1：P2=2：1
（3）如图所示：
答：（1）通电5min产生热量是2.7×103J；（2）2：1；（3）见上图．
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
相关题目
问题解决题：
9．
在炎热夏天的晚上，张冠同学经常听到蟋蟀不停的鸣叫声，但不同时候蟋蟀的鸣叫声的频率不同．他和李戴决定探究影响蟋蟀的鸣叫声频率的因素．如图是他们研究实验所需的器材，其中塑料箱是用来放蟋蟀和树枝的．他们操作正确，每次实验均采用不同的蟋蟀．如表是他们实验中所记录的数据，请回答下列问题：
（1）该实验的假设是：蟋蟀鸣叫声频率与温度有关．
（2）要完成上述实验，除如图器材外，还必需的实验器材是秒表．
（3）在实验中，他们是如何控制不同的温度？调节可调台灯的功率（或亮度）和与塑料箱的距离来控制不同的温度．
（4）为了能更准确地反应所研究的问题，你认为是否有必要对所获得的数据进行处理？为什么？没有必要；因为不同的蟋蟀个体间存在个体差异，将同一温度下的五次数据取平均值可使结果更可靠．
在炎热夏天的晚上，张冠同学经常听到蟋蟀不停的鸣叫声，但不同时候蟋蟀的鸣叫声的频率不同．他和李戴决定探究影响蟋蟀的鸣叫声频率的因素．如图是他们研究实验所需的器材，其中塑料箱是用来放蟋蟀和树枝的．他们操作正确，每次实验均采用不同的蟋蟀．如表是他们实验中所记录的数据，请回答下列问题：| 项目 | 蟋蟀每分钟鸣叫次数 | |||||
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| 温度 | 20℃ | 112 | 118 | 106 | 110 | 114 |
| 25 | 150 | 148 | 140 | 142 | 160 | |
| 30 | 190 | 180 | 184 | 185 | 181 | |
（2）要完成上述实验，除如图器材外，还必需的实验器材是秒表．
（3）在实验中，他们是如何控制不同的温度？调节可调台灯的功率（或亮度）和与塑料箱的距离来控制不同的温度．
（4）为了能更准确地反应所研究的问题，你认为是否有必要对所获得的数据进行处理？为什么？没有必要；因为不同的蟋蟀个体间存在个体差异，将同一温度下的五次数据取平均值可使结果更可靠．
6．小明利用铅笔芯和鳄鱼夹制作了简易调光灯，装置如图甲所示．
（1）甲图中有一处明显错误是电流表正负接线柱接反了；改正后，闭合开关，改变鳄鱼夹M、N之间距离，发现灯泡亮度会发生变化，这一现象说明导体的电阻与导体的长度有关．
（2）小明用一个LED灯替换铅笔芯，与小灯泡串联后接入电路（如图乙）．闭合开关S1，发现LED灯亮而小灯泡L不亮．针对这种现象，同学们提出了以下猜想：
猜想一：小灯泡L处发生短路
猜想二：LED灯电阻很大导致电路电流很小
为了验证猜想，小组同学进行如下实验：
实验一：将一根导线并联在图乙电路中LED灯的两端，此时LED灯不亮，小灯泡L亮（填“亮”或“不亮”）．根据观察到的现象说明猜想一是错误的．
实验二：利用电流表和电压表，按图丙所示的电路对LED灯的电阻进行测量．闭合开关依次移动滑动变阻器的滑片，获得多组数据如表．
实验二中，某次测量时电压表示数如图丁所示，此时电压表读数为2.3V，实验时滑动变阻器的滑片逐渐向b端移动（填“a”或“b”）．经分析，结果支持猜想二，从而导致小灯泡的实际功率太小（填“大”或“小”），不足以支持发光．
（1）甲图中有一处明显错误是电流表正负接线柱接反了；改正后，闭合开关，改变鳄鱼夹M、N之间距离，发现灯泡亮度会发生变化，这一现象说明导体的电阻与导体的长度有关．
（2）小明用一个LED灯替换铅笔芯，与小灯泡串联后接入电路（如图乙）．闭合开关S1，发现LED灯亮而小灯泡L不亮．针对这种现象，同学们提出了以下猜想：
猜想一：小灯泡L处发生短路
猜想二：LED灯电阻很大导致电路电流很小
为了验证猜想，小组同学进行如下实验：
实验一：将一根导线并联在图乙电路中LED灯的两端，此时LED灯不亮，小灯泡L亮（填“亮”或“不亮”）．根据观察到的现象说明猜想一是错误的．
实验二：利用电流表和电压表，按图丙所示的电路对LED灯的电阻进行测量．闭合开关依次移动滑动变阻器的滑片，获得多组数据如表．
| 实验次数 | 电压（伏） | 电流（毫安） | 电阻（欧） |
| 1 | 1.4 | 12 | 116.7 |
| 2 | 1.6 | 14 | 114.3 |
| 3 | 1.8 | 16 | 112.5 |
| … | … | … | … |
姥姥的收音机坏了，小明决定把它修好．经过检查发现一只标注模糊的电阻R0引线断了，需要更换．
如图（a）所示，一束激光沿直线射到空水槽底部O点，形成一个光斑．向水槽中注入适量水后，水槽底部光斑移动到O点的左（选填“左”或“右”）侧．继续沿水槽壁缓慢注水，在此过程中，折射角不变（选填“增大”、“不变”或“减小”）．如图（b）是探究凸透镜成像规律实验装置，光屏上得到了一个清晰的像（光屏上像未给出），则该像为倒立缩小的实像；保持透镜不动，将蜡烛向左移动，为使光屏上再次出现清晰的像，应将光屏向左移动（选填“左”或“右”）．
7．关于以下现象，下列说法中正确的是（ ）
| A． | 探究凸透镜成像实验中，成实像时，物体离凸透镜越近，像越大，光屏远离透镜 | |
| B． | 从冰箱里拿出的冰块周围出现“白气”是升华现象，需要吸热 | |
| C． | 水蒸气液化成水，分子间距离增大，内能降低 | |
| D． | 冰雹在下落过程中表面熔化成水需要吸收热量，温度升高 |
为了测定某一未知电阻的阻值，实验室只提供一个电压表、一只“6V，3W”的小灯泡L、两个开关S1和S2、导线若干和一个电压未知但恒定的电池组（不考虑小灯泡的电阻随温度变化）．