Question

16．如圖所示，L是“6V 3W”的燈泡，電源電壓保持9V不變，電流表的量程是0～0.6A，電壓表的量程是0～3V，為了使滑動(dòng)變阻器的滑片無(wú)論滑到什么位置，用電器和電表都不致?lián)p壞，則電阻R₁的阻值不能小于6歐，滑動(dòng)變阻器R的最大值不能大于9歐．

Answer 1

分析 先根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$的變形公式和P=UI求出燈泡的阻值和燈泡的額定電流，然后根據(jù)燈泡的額定電流和電流表示數(shù)的最大值確定電路中的最大電流，再根據(jù)滑動(dòng)變阻器接入阻值為零時(shí)，電路中電流最大確定電阻R₁阻值的大��；
根據(jù)電壓表示數(shù)的最大值、串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)以及歐姆定律確定滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，從而確定滑動(dòng)變阻器的最大值．

解答 解：由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，燈絲的阻值：R_L=$\frac{{U}_{L}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω；
由P=UI可知，燈泡的額定電流：I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A；
因?yàn)殡娏鞅淼牧砍淌?～0.6A，燈泡的額定電流為0.5A，因此電路中的最大電流為0.5A；
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為零時(shí)，電路中的電流為0.5A，由歐姆定律可知：
0.5A=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{1}}$=$\frac{9V}{12Ω+{R}_{1}}$
R₁=6Ω；
因?yàn)殡妷罕淼牧砍虨?～3V，因此當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大；
由串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)和歐姆定律可知，電路中的電流：I=$\frac{U-3V}{{R}_{L}+{R}_{1}}$=$\frac{9V-3V}{12Ω+6Ω}$=$\frac{1}{3}$A；
由I=$\frac{U}{R}$可知，滑動(dòng)變阻器R的阻值：R=$\frac{3V}{I}$=$\frac{3V}{\frac{1}{3}A}$=9Ω，因此滑動(dòng)變阻器R的最大值不能大于9Ω．
故答案為：6；9．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是功率計(jì)算公式、歐姆定律及其變形公式的應(yīng)用，還要掌握串聯(lián)電路中電流和電壓的規(guī)律．