题目内容
8．
实验室里有L1，L2两只灯泡，分别标有“3V 3W”和“6V 3W”的字样．实验过程中，同学们发现两只灯泡不能同时正常发光，后来经老师指导，设计了几种方案．其中方案一如图所示：（1）此方案设计的目的是调节滑动变阻器使两只灯泡同时正常发光．
（2）方案一的不足之处是左边灯泡被短路．
（3）请你设计出一种安全可行的方案，使两灯泡正常发光．（要求画出电路图即可）
分析 （1）根据题意结合电路图判断此方案设计的目的；
（2）由电路图可知，左侧灯泡被短路，会造成右侧灯泡两端电压过大，可能会烧坏，据此进行解答；
（3）根据P=UI求出两灯泡的额定电流，然后比较两者电流之间的关系，判断出正确的连接方式，根据并联电路的特点和欧姆定律求出变阻器接入电路中的电阻，根据串联电路的电压特点判断方案一不是安全可行的原因；设计电路时可以让L2正常发光，然后根据串联电路的分压特点判断L1的连接方式．
解答 解：（1）根据题意结合电路图可知，此方案设计的目的是：调节滑动变阻器使两只灯泡同时正常发光；
（2）由图可知，方案一的明显不足之处是：左边灯泡被短路；
（3）由P=UI可得，两灯泡的额定电流分别为：
I1=$\frac{{P}_{1}}{{U}_{1}}$=$\frac{3W}{3V}$=1A，I2=$\frac{{P}_{2}}{{U}_{2}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
因I1＞I2，
所以，要使两灯泡正常发光，应让L2与变阻器并联后再与L1串联，如下图所示：
此时L1两端的电压为3V，L2两端的电压为6V，且通过L1的电流为1A，通过L2的电流为0.5A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过变阻器的电流：
I变=I1-I2=1A-0.5A=0.5A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，此时变阻器接入电路的阻值：
R变=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{变}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，即只有变阻器接入的阻值为12Ω时，两灯才能同时正常发光，
若变阻器接入的阻值大于12Ω，则右侧并联部分的总电阻增大，并联部分分得的电压增大，大于L2的额定电压，L2容易烧坏；
若变阻器接入的阻值小于12Ω，则右侧并联部分的总电阻减小，并联部分分得的电压减小，则L1两端电压增大，大于L1的额定电压，L1容易烧坏；
故方案一不是安全可行的．
设计的安全可行的电路图如下图所示：
实验中可以选取电压为6V的电源（若电源电压为9V，需在干路上再增加一个滑动变阻器），由于电源的电压为6V，故L2一定能正常发光；
由于上面支路两端的电压6V大于L1的额定电压3V，故需增加一个滑动变阻器分压，最初应把滑片移到滑动变阻器的最大阻值处．
故答案为：
（1）调节滑动变阻器使两只灯泡同时正常发光；
（2）左边灯泡被短路；
（3）如上图所示．
点评 本题考查了串并联电路特点和欧姆定律、电功率公式的应用等，会正确的评估方案一的目的、不足之处和不安全可行的原因是解题的关键．
| A． | 千瓦时是电功率的单位 | |
| B． | 电流在单位时间内做功越多，电功率越大 | |
| C． | 电流通过导体消耗的电能越多，电功率越大 | |
| D． | 电功率是表示电流做功多少的物理量 |
如图所示，将A悬挂，使其自由静止，拿小磁针靠近A，若磁针被排斥说明A一定是磁体．它的周围存在磁场，这里运用的物理研究方法是转换法．再取同一根磁体B使A、B的N极相互靠近，发现A、B排斥（选填“吸引”、“排斥”），说明同名磁极相互排斥．| A． | 声音、超声波和次声波统称为声 | |
| B． | 波形密集的声音频率高 | |
| C． | 声不仅可以传递信息，还可以传递能量 | |
| D． | 只要物体振动，我们就一定能听到声音 |
| A． | 密度大 | B． | 比热容大 | C． | 流动性大 | D． | 热值大 |
