Question

如图所示电路，电源两端电压U=7.5V，且保持不变，R为保护电阻，L为标有“6V 3W”的小灯泡，不考虑灯丝电阻随温度的变化．电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．闭合开关S后，要求灯L两端的电压不超过额定电压，且两电表的示数均不超过各自的量程，则滑动变阻器允许接入电路的最大阻值为    Ω．

Answer

已知灯泡的额定电压及额定功率则可求出灯泡的电阻及额定电流，比较额定电流及电流表的最大量程，可得出电路中允许通过的最大电流；由图可知灯泡、电阻及滑动变阻器为串联，则当滑动变阻器阻值短路时电流表示数最大，但不能超过额定电流，故可求得R的阻值；随着滑动变阻器接入电阻的增大，电路中电流减小，故电流表不会超过量程，由串联电路的电压规律可得出电压表示数越大，则当电压表达最大电压时，滑动变阻器的阻值为最大允许接入阻值．
【解析】
由功率公式可得，灯泡的额定电流I额===0.5A，则电路中电流不能超过0.5A；
由欧姆定律得，灯泡的电阻RL===12Ω；
当滑动变阻器接入电阻最小时，电路中电流应为0.5A时，由欧姆定律可得：
R+RL=；
则R=-12Ω=3Ω；
当电压表示数为U2=3V时，此时灯泡及保护电阻上电压U1=U-U2=7.5V-3V=4.5V；
则此时电路中的电流I1===0.3A；
则此时滑动变阻器的接入电阻Rm===10Ω；
即滑动变阻器允许接入的电阻最大为10Ω；
故答案为：10．