12.(2026·如皋期末)如图所示,电源电压恒为6V,$R_2=6\Omega$,$R_3=4\Omega$,滑动变阻器上标有“12Ω 1A”字样,电压表的量程为0~3V.
(1)当闭合开关S、S₁、S₂,滑片P移到最左端时,电流表指针偏转正常,请通过计算说明电流表选取的量程是0~0.6A还是0~3A.
(2)当闭合开关S、S₁,断开开关S₂时,在两个电表量程均不变的情况下,请通过计算说明,滑片P能否移到最右端.
(3)当闭合开关S、S₂,断开开关S₁时,为保证各元件安全,求滑动变阻器$R_1$连入电路的阻值范围.

12.解:(1)当闭合开关S、S₁、S₂,滑片P移到最左端时,$R_2$和$R_3$并联,电流表测干路电流,
电流表的示数$I_并=I_2+I_3=\frac{U}{R_2}+\frac{U}{R_3}=\frac{6V}{6\Omega}+\frac{6V}{4\Omega}=2.5A$,
因为$0.6A＜2.5A＜3A$,所以电流表选取的量程是0～3A.
(2)当闭合开关S、S₁、断开开关$S_2$时,$R_1$、$R_2$串联,电压表测滑动变阻器$R_1$两端的电压,
当滑片P移到最右端时,$R_1=12\Omega$,
电路中的电流$I_串=\frac{U}{R_串}=\frac{6V}{12\Omega+6\Omega}=\frac{1}{3}A$,
此时$R_1$两端的电压$U_1=I_串R_1=\frac{1}{3}A×12\Omega=4V$,超过了电压表的量程,因此滑片P不能移到最右端.
(3)当闭合S、$S_2$,断开开关$S_1$时,$R_1$、$R_3$串联,电压表测滑动变阻器$R_1$两端的电压,
当电压表示数最大为3V时,$R_1$连入电路的阻值最大,
根据串联分压特点可得滑动变阻器$R_1$连入电路的最大阻值$R_{1大}=\frac{U_{1最大}}{U_3}R_3=\frac{3V}{3V}×4\Omega=4\Omega$.
因串联电路中的电流处处相等,且电流表的量程是0～3A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,则电路中的最大电流为$I_大=1A$,
电路的最小总电阻$R_{总小}=\frac{U}{I_大}=\frac{6V}{1A}=6\Omega$,
根据电阻串联的规律可知滑动变阻器$R_1$连入电路的最小阻值$R_{1小}=R_{总小}-R_3=6\Omega-4\Omega=2\Omega$,
所以滑动变阻器$R_1$连入电路的阻值范围为2～4Ω.

四、实验探究题
13.小明同学用如图甲所示的电路探究“电流与电阻之间的关系”.实验器材如下:电源电压恒为4.5V,电流表、电压表各一个,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器三个:$R_1(30Ω,1A)$、$R_2(30Ω,0.3A)$、$R_3(20Ω,0.5A)$,开关一个,导线若干.

(1)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应置于(选填“A”或“B”)端.
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器滑片的过程中,发现电流表示数变化,而电压表示数始终为零,则可能存在的故障是(选填序号).
A.定值电阻短路 B.定值电阻断路 C.滑动变阻器短路
(3)排除故障后,小明依次接入5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻,并根据实验数据画出电流随电阻变化的$I-R$图像,如图乙所示.通过观察发现:在误差范围内,图像上的任意点和坐标轴围成的矩形面积大小都相等,由此可以得出$a、b$两点间电压为V.
(4)小明为顺利完成4次实验并得出结论,可知他选用的滑动变阻器是(选填“$R_1$”“$R_2$”或“$R_3$”).
(5)当小明改用30Ω的电阻做第5次实验时,仍用(4)的滑动变阻器继续实验,发现无论怎样移动滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,若想顺利完成这5次实验,$a、b$两点间设定的电压范围为.

13.(1)B (2)A (3)2 (4)$R_1$ (5)2.25～3V