Question

16．如图所示，L是“6V 3W”的灯泡，电源电压保持9V不变，电流表的量程是0～0.6A，电压表的量程是0～3V，为了使滑动变阻器的滑片无论滑到什么位置，用电器和电表都不致损坏，则电阻R₁的阻值不能小于6欧，滑动变阻器R的最大值不能大于9欧．

Answer 1

分析 先根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$的变形公式和P=UI求出灯泡的阻值和灯泡的额定电流，然后根据灯泡的额定电流和电流表示数的最大值确定电路中的最大电流，再根据滑动变阻器接入阻值为零时，电路中电流最大确定电阻R₁阻值的大小；
根据电压表示数的最大值、串联电路电压的特点以及欧姆定律确定滑动变阻器接入电路的阻值，从而确定滑动变阻器的最大值．

解答 解：由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，灯丝的阻值：R_L=$\frac{{U}_{L}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω；
由P=UI可知，灯泡的额定电流：I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A；
因为电流表的量程是0～0.6A，灯泡的额定电流为0.5A，因此电路中的最大电流为0.5A；
当滑动变阻器接入电路的阻值为零时，电路中的电流为0.5A，由欧姆定律可知：
0.5A=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{1}}$=$\frac{9V}{12Ω+{R}_{1}}$
R₁=6Ω；
因为电压表的量程为0～3V，因此当电压表示数为3V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大；
由串联电路电压的特点和欧姆定律可知，电路中的电流：I=$\frac{U-3V}{{R}_{L}+{R}_{1}}$=$\frac{9V-3V}{12Ω+6Ω}$=$\frac{1}{3}$A；
由I=$\frac{U}{R}$可知，滑动变阻器R的阻值：R=$\frac{3V}{I}$=$\frac{3V}{\frac{1}{3}A}$=9Ω，因此滑动变阻器R的最大值不能大于9Ω．
故答案为：6；9．

点评 本题关键是功率计算公式、欧姆定律及其变形公式的应用，还要掌握串联电路中电流和电压的规律．