16. 如图 17 - 29 所示,将标有“$ 6 \mathrm{V} \quad 3 \mathrm{W} $”的小灯泡与规格为“$ 18 \Omega \quad 1 \mathrm{A} $”的滑动变阻器及量程为 $ 0 ∼ 0.6 \mathrm{A} $ 的电流表串联后接到 $ 9 \mathrm{V} $ 的电源上。不考虑灯丝电阻随温度的变化,求：
(1)小灯泡正常发光时的电阻。
(2)当滑片 $ P $ 位于 $ B $ 端时,小灯泡 $ 1 \mathrm{min} $ 消耗的电能。
(3)电路中的电流最大时,滑动变阻器的功率。

（1）小灯泡正常发光时的电阻$R=\frac{U_{额}^2}{P_{额}}=\frac{(6V)^2}{3W}=12\Omega$；（2）滑片在B端时，总电阻$R_{总}=12\Omega + 18\Omega = 30\Omega$，电流$I=\frac{9V}{30\Omega}=0.3A$，1min消耗电能$W=I^2Rt=(0.3A)^2\times12\Omega\times60s=64.8J$；（3）最大电流为灯泡额定电流0.5A，滑动变阻器电压$U_{滑}=9V - 6V = 3V$，功率$P=3V\times0.5A=1.5W$

【解析】
(1) 根据电功率公式变形式$R=\frac{U_{额}^2}{P_{额}}$，代入小灯泡额定电压和额定功率计算其正常发光时的电阻。
(2) 滑片在B端时，滑动变阻器接入电阻最大，先计算电路总电阻，再由欧姆定律求电路电流，最后利用$W=I^2Rt$计算小灯泡1min消耗的电能。
(3) 综合灯泡额定电流、滑动变阻器允许的最大电流、电流表量程确定电路最大电流，此时灯泡正常发光，先求滑动变阻器两端电压，再根据$P=UI$计算滑动变阻器的功率。
【答案】
(1) 小灯泡正常发光时的电阻为$\boldsymbol{12\Omega}$。
(2) 当滑片$P$位于$B$端时，小灯泡$1\mathrm{min}$消耗的电能为$\boldsymbol{64.8J}$。
(3) 电路中的电流最大时，滑动变阻器的功率为$\boldsymbol{1.5W}$。
【知识点】
电功率的计算；欧姆定律的应用；电功的计算
【点评】
本题考查串联电路特点、欧姆定律、电功和电功率公式的综合应用，关键是确定电路最大电流，需综合考虑各元件的限制条件。
【难度系数】
0.6