某同学利用图a所示的电路研究“外电路电阻变化与外电路消耗功率的关系”。电压表与电流表可视为理想电表。当滑动变阻器的阻值改变时，电压表与电流表示数也会随之改变。（1）某同
◎ 题目
某同学利用图a所示的电路研究“外电路电阻变化与外电路消耗功率的关系”。电压表与电流表可视为理想电表。当滑动变阻器的阻值改变时，电压表与电流表示数也会随之改变。  （1）某同学在实验中测出了6组数据，如下表所示，请在图b中的坐标纸上画出电压随电流变化的U－I图线。
 （2）根据实验得到的U－I图像，可知滑动变阻器在电路中消耗的最大功率是________W。此时变阻器的电阻为________Ω。 （3）现有两个小灯泡L1、L2，它们分别标有“4V、3W”、“3V、3W”的字样，两个电阻箱，一个电键，与图a中相同的电源多个（只能串联使用，已知：串联电源的电动势是每个电源电动势之和，串联电源的内电阻是每个电源内电阻之和）。请设计一个电路，使两灯泡同时正常工作，且电路总功率最小，请在方框内画出电路图，并在图中标出两电阻箱应取的阻值。  |
◎ 答案
（1）如图b  （2）4.5 W；0.5 Ω。 （3）  |
◎ 解析
解：（1）根据表格中的数据画出外电路电阻的伏安特性曲线图如下所示。  （2）根据实验得到的U－I图像，当外电阻流过的电流为  时，其两端电压为 ,可知滑动变阻器在电路中消耗的最大功率是  ，此时电阻为  ；（3）根据题意，两灯泡同时正常工作，且电路总功率最小的电路图如下所示，  两个小灯泡L1、L2，它们分别标有“4V、3W”、“3V、3W”的字样。若要使两灯泡同时正常工作，此时灯L1流过的电流  ，灯L2流过的电流 ，根据串并联电路电压知识可知灯泡L1、L2 应选择串联，电路电流 ，但是又要保证电路总功率最小，则灯 应和一个电阻箱并联，让电阻箱 分担灯 的多余电流 ，而此时电路路端电压为7.0V，根据上面分析一个电源的电动势为3.0V，因此应串联3个这样的电源，所以本题电源电动势为 ，内阻为 ，电源内阻r两端的电压为 ，所以还需要串联一个电阻箱  分担剩下的电压 ,综上分析可得：电阻箱 的电阻为 ,电阻箱 的电阻 ，
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