6. 小明同学设计了如题6图所示的电路,当$S_1$闭合时,白炽灯亮；再闭合$S_2,$节能灯和白炽灯都亮。
(1)白炽灯和节能灯是联的,开关$S_1$(一定/不一定/一定不)只控制白炽灯。(2)小明发现10W的节能灯与60W的白炽灯的亮度相当,工作相同时间,相对于白炽灯而言,可节约电能%。(3)小明还发现在按下开关$S_1$的瞬间灯很亮,是因为。
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(1)并；一定不
(2)$83.3$
(3)白炽灯在冷态下的电阻比热态下的电阻小得多，根据$P = \frac{U^{2}}{R}$，在电压一定时，电阻小，实际功率大

（1）当$S_1$闭合时，白炽灯亮，再闭合$S_2$，节能灯和白炽灯都亮，说明两灯工作时互不影响，所以两灯是并联的。
开关$S_1$在干路上，控制整个电路，所以一定不只控制白炽灯。
（2）设工作时间为$t$，根据$W = Pt$，$60W$的白炽灯消耗的电能$W_1 = P_1t = 60t$，$10W$的节能灯消耗的电能$W_2 = P_2t = 10t$。
节约的电能$\Delta W = W_1 - W_2 = 60t - 10t = 50t$。
节约电能的百分比$\frac{\Delta W}{W_1}×100\%=\frac{50t}{60t}×100\%\approx 83.3\%$。
（3）在按下开关$S_1$的瞬间灯很亮，是因为白炽灯在冷态下的电阻比热态下的电阻小得多，根据$P=\frac{U^{2}}{R}$，在电压一定时，电阻小，实际功率大，所以瞬间灯很亮。

7. 在“设计和制作一个模拟调光灯”的综合实践活动中,小明设计的电路图如题7图甲所示。已知电源电压恒为10V,灯泡标有“6V 3W”字样,它的电流与电压的关系如题7图乙所示,滑动变阻器R₀的规格是“15Ω 1A”。
(1)当灯泡正常发光时,1min内电流通过R₀产生的热量是多少？
(2)求该电路的最大功率。
(3)小明设计的调光灯电路有何不足？说说你的改进措施。
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(1) 灯泡正常发光时，$U_{灯}=6V$，$P_{灯}=3W$，电路电流$I=\frac{P_{灯}}{U_{灯}}=\frac{3W}{6V}=0.5A$。滑动变阻器两端电压$U_{0}=U_{总}-U_{灯}=10V - 6V=4V$。产生热量$Q=U_{0}It=4V×0.5A×60s=120J$。
(2) 电路总功率$P=U_{总}I$，$U_{总}=10V$恒定，需最大电流$I$。由图乙，当$I=0.6A$时，$U_{灯}=8V$，滑动变阻器电压$U_{0}=10V - 8V=2V$，$R_{0}=\frac{U_{0}}{I}=\frac{2V}{0.6A}\approx3.33\Omega$（在0 - 15Ω范围内）。此时$P=10V×0.6A=6W$。
(3) 不足：滑动变阻器接入电阻过小时，灯泡电压可能超过额定电压易损坏。改进措施：串联一个定值电阻保护灯泡。
(1) 120J
(2) 6W
(3) 不足：滑动变阻器电阻过小时灯泡易过载损坏；改进措施：串联定值电阻保护。