16. 如图 17-29 所示,将标有“$ 6 \, V \, 3 \, W $”的小灯泡与规格为“$ 18 \, \Omega \, 1 \, A $”的滑动变阻器及量程为 $ 0 \sim 0.6 \, A $ 的电流表串联后接到 $ 9 \, 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 \, 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）12Ω （2）64.8J （3）1.5W

(1)由$P = \frac{U^{2}}{R}$得，小灯泡正常发光时的电阻：$R_{L}=\frac{U_{L}^{2}}{P_{L}}=\frac{(6\,V)^{2}}{3\,W} = 12\,\Omega$
(2)当滑片$P$位于$B$端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，$R_{滑}=18\,\Omega$，电路总电阻：$R = R_{L}+R_{滑}=12\,\Omega + 18\,\Omega=30\,\Omega$，电路中的电流：$I=\frac{U}{R}=\frac{9\,V}{30\,\Omega}=0.3\,A$，小灯泡$1\,min$消耗的电能：$W = I^{2}R_{L}t=(0.3\,A)^{2}×12\,\Omega×60\,s=64.8\,J$
(3)小灯泡的额定电流：$I_{L}=\frac{P_{L}}{U_{L}}=\frac{3\,W}{6\,V}=0.5\,A$，电流表量程为$0\sim0.6\,A$，滑动变阻器允许通过的最大电流为$1\,A$，则电路中的最大电流$I_{max}=0.5\,A$，此时电路总电阻：$R_{总}=\frac{U}{I_{max}}=\frac{9\,V}{0.5\,A}=18\,\Omega$，滑动变阻器接入电路的电阻：$R_{滑}'=R_{总}-R_{L}=18\,\Omega - 12\,\Omega=6\,\Omega$，滑动变阻器的功率：$P = I_{max}^{2}R_{滑}'=(0.5\,A)^{2}×6\,\Omega=1.5\,W$