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    3．物理小组的同学在实验室里开展实践活动，实验器材有：规格为“6V 1W”A灯泡、“6V 3W”B灯泡、12V的电源、“30Ω 2A”的滑动变阻器、开关和若干导线，另有各种规格的定值电阻可供任意选用．

    （1）为了使两灯同时正常发光，某同学设计了图甲所示电路，实验后同组的另一位同学认为该电路不符合要求，请你说明该同学观点的理由；
    （2）该同学对原电路进行了改进，他选择了一只规格合适的定值电阻Ro串联在原电路中，如图乙所示，请你通过计算确定该电阻Ro的规格；
    （3）能否再设计一种使两灯同时正常发光电路，请你将设计的电路图画在方框丙中，并通过计算回答，乙和丙两种设计的电路哪一种更好，说明理由．

    分析 （1）由甲图可知两灯泡并联后与滑动变阻器串联，根据串联电路的电压特点分析灯泡两端的电压范围，根据串联电路的分压特点判断不符合要求之处；
    （2）由图与可知，两灯泡并联后与R0串联，两灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据P=UI求出两灯泡正常发光时的电流，根据并联电路的电流特点求出干路电流，根据串联电路的电压特点求出R0两端的电压，再根据欧姆定律求出R0的阻值；
    （3）比较两灯泡的额定电流，额定电流较小的灯泡与一个定值电阻并联后与另一个额定电流较大的灯泡串联，此时电路中的电流为两灯泡额定电流中较大的，根据P=UI分别求出乙和丙两种电路消耗的总功率，从节约电能的角度进行分析得出答案．

    解答 解：（1）由图可知，两灯泡并联后与滑动变阻器串联，要使两灯泡工作时两端的电压最大不得超过6V，
    则滑动变阻器应分压至少为12V-6V=6V，
    因串联电路中电阻越大分得的电压越大，反之越小，
    所以，滑动变阻器滑片不能随意向左移，否则灯泡两端的电压会超过6V，烧坏灯泡；
    （2）由图与可知，两灯泡并联后与R0串联，
    由P=UI可得，两灯泡正常发光时的电流分别为：
    IA=$\frac{{P}_{A}}{{U}_{A}}$=$\frac{1W}{6V}$=$\frac{1}{6}$A，IB=$\frac{{P}_{B}}{{U}_{B}}$=$\frac{3W}{6V}$=$\frac{1}{2}$A，
    因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
    所以，通过定值电阻R0的电流：
    I0=IA+IB=$\frac{1}{6}$A+$\frac{1}{2}$A=$\frac{2}{3}$A≈0.67A，
    因串联电路中总电压等于各分电压之和，
    所以，R0两端的电压：
    U0=U-U并=12V-6V=6V，
    由I=$\frac{U}{R}$可得，定该电阻R0的阻值：
    R0=$\frac{{U}_{0}}{{I}_{0}}$=$\frac{6V}{\frac{2}{3}A}$=9Ω，允许通过的最大电流≥0.67A；
    （3）设计的电路图如下图所示：

    当两个灯泡都正常发光时，电路中的电流I=IB=$\frac{1}{2}$A，
    电路消耗的总功率：
    P丙=UI=12V×$\frac{1}{2}$A=6W，
    图乙电路消耗的总功率：
    P乙=UI0=12V×$\frac{2}{3}$A=8W，
    因P乙＞P丙，
    所以，丙电路设计比乙好，同样都能使两个灯泡都正常发光时，丙电路设计比乙电路设计总功率小，工作相同时间，丙电路比乙电路省电．
    答：（1）该电路的滑动变阻器滑片不能随意向左移动，否则灯泡两端电压会超过6V，烧坏灯泡；
    （2）电阻R0的规格为阻值为9Ω，允许通过的最大电流≥0.67A；
    （3）设计的电路图如上图所示；丙电路设计比乙好，同样都能使两个灯泡都正常发光时，丙电路设计比乙电路设计总功率小，工作相同时间，丙电路比乙电路省电．

    点评 本题考查了串并联电路的设计和欧姆定律、电功率公式的应用、电路的设计以及评价，认真审题、获取有用的信息是关键．

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