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    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
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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    8．问题解决题：
    请你利用以下器材：电压未知的电源、量程合适的电压表、最大阻值已知为R0的滑动变阻器、开关各1个，导线若干，测出未知电阻Rx的阻值（电路组装好后不得拆卸重新组装）．请画出电路图，写出测量步骤和Rx的表达式．
    步骤：
    电路图：将滑片滑至b端，闭合开关，记下电压表示数Ub；再将滑片滑至a端，记下电压表的示数Ua
    表达式：Rx=$\frac{{U}_{a}{R}_{0}}{{U}_{b}-{U}_{a}}$．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    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：
    项目蟋蟀每分钟鸣叫次数
    实验次数12345
    温度20℃112118106110114
    25150148140142160
    30190180184185181
    （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．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    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．
    实验次数电压（伏）电流（毫安）电阻（欧）
    11.412116.7
    21.614114.3
    31.816112.5
    …………
    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．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    13．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．
    （1）小明要用伏安法测量出被测电阻R0的阻值，请你帮助小明画出实验电路图并按照电路图连接实物图．
    （2）请设计记录改进后实验的数据的表格．
    （3）若被测电阻R0的阻值为30Ω，小东选择的器材有：电流表一个（0-0.6A，0.3A两个量程）；电压表一个（0-3V，0-15V两个量程）；电源三种（电压分别为3V、6V、15V）；开关一个；滑动变阻器一个；导线若干．为了减小电表读数时的误差，要求在几次测量中，电表指针的示数要大于量程的$\frac{2}{3}$，则应选用哪种电源？电压表和电流表应选用哪个量程？要求都说明理由．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    3．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”）．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    10．小东同学用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏和光具座探究凸透镜成像的规律．
    （1）如甲图所示，让一束平行光正对着凸透镜照射，移动光屏，直到在光屏上出现一个最小、最亮的光斑．由此可得出该凸透镜的焦距f=10.0cm，凸透镜的焦距标志着透镜对光的会聚能力．
    （2）如乙图，要使像成在光屏的中央，应将蜡烛向上（填“上”或“下”）调整．
    （3）在乙图完成完成调节后，把蜡烛放在40cm的位置，凸透镜不动，换成焦距为30cm的，左右移动光屏，在光屏上看到的现象是圆形的光斑，原因是物距小于焦距，不成像．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    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

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    8．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）．
    （1）请你设计一个能够测出Rx值的可行电路，并将相应的电路图画在如图的方框内．（要求：只能选用上述提供的实验器材，电路连接好后各元件的连接位置不得改变）
    （2）根据你设计的电路，写出实验步骤及需要直接测量的量，并据此推导出Rx的表达式．（用测量的量和RL表示）

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