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1 [2025常州中考]如图所示的电路，电源电压恒为4.5 V，灯泡L标有“2.5 V 1.25 W”字样(灯丝电阻不变)，滑动变阻器R_x标有$“20\ \Omega\ 1\ \mathrm{A}”$字样，电流表量程为0~0.6 A，电压表量程为0~3 V。闭合开关S，在不损坏电路元件的前提下，移动滑动变阻器的滑片P，则（
）
A.滑动变阻器接入电路的阻值范围是2.5~20 Ω
B.电流表示数的变化范围是0.18~0.5 A
C.电压表示数的变化范围是1.5~3 V
D.电路总功率的变化范围是1.35~2.25 W
）A.滑动变阻器接入电路的阻值范围是2.5~20 Ω
B.电流表示数的变化范围是0.18~0.5 A
C.电压表示数的变化范围是1.5~3 V
D.电路总功率的变化范围是1.35~2.25 W
答案
1 D 由$P=UI$可得,灯泡的额定电流$I_{\mathrm{额}}=\frac{P_{\mathrm{额}}}{U_{\mathrm{额}}}=\frac{1.25\ \mathrm{W}}{2.5\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A}$;由$I=\frac{U}{R}$得,灯泡的电阻$R_{\mathrm{L}}=\frac{U_{\mathrm{额}}}{I_{\mathrm{额}}}=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$,因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6 A,所以电路中的最大电流$I_{\mathrm{max}}=0.5\ \mathrm{A}$,电路消耗的最大功率$P_{\mathrm{max}}=UI_{\mathrm{max}}=4.5\ \mathrm{V} × 0.5\ \mathrm{A}=2.25\ \mathrm{W}$,灯泡正常发光时,两端的电压为2.5 V,功率为1.25 W,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器两端的最小电压$U_{\mathrm{滑min}}=U-U_{\mathrm{额}}=4.5\ \mathrm{V}-2.5\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$,则滑动变阻器接入电路中的最小电阻值$R_{\mathrm{滑min}}=\frac{U_{\mathrm{滑min}}}{I_{\mathrm{max}}}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=4\ \Omega$;当电压表的示数为3 V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,则电压表的示数范围是2~3 V,故C错误;灯泡两端的最小电压$U_{\mathrm{L}}=U-U_{\mathrm{滑max}}=4.5\ \mathrm{V}-3\ \mathrm{V}=1.5\ \mathrm{V}$,电路中的最小电流$I_{\mathrm{min}}=\frac{U_{\mathrm{L}}}{R_{\mathrm{L}}}=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{5\ \Omega}=0.3\ \mathrm{A}$,因此电流表的示数范围是0.3~0.5 A,故B错误;电路消耗的最小功率$P_{\mathrm{min}}=UI_{\mathrm{min}}=4.5\ \mathrm{V} × 0.3\ \mathrm{A}=1.35\ \mathrm{W}$,则电路总功率的变化范围是1.35~2.25 W,故D正确;滑动变阻器接入电路中的最大阻值$R_{\mathrm{max}}=\frac{U_{\mathrm{滑max}}}{I_{\mathrm{min}}}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$,则滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是4~10 Ω,故A错误。
解析
【分析】
本题为串联电路的动态分析问题，灯泡L与滑动变阻器Rx串联，电流表测电路电流，电压表测Rx两端电压。解题时需先确定电路允许的最大电流（由灯泡额定电流、电流表量程、滑动变阻器额定电流三者的最小值决定），再根据电压表量程确定滑动变阻器两端的最大电压，进而计算电路的最小电流，最后分别推导电流、电压、电阻、总功率的变化范围，逐一判断选项。
【解析】
1. 计算灯泡的额定电流和电阻：
由$P=UI$得，灯泡的额定电流$I_{\mathrm{额}}=\frac{P_{\mathrm{额}}}{U_{\mathrm{额}}}=\frac{1.25\ \mathrm{W}}{2.5\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A}$；
由$I=\frac{U}{R}$得，灯泡的电阻$R_{\mathrm{L}}=\frac{U_{\mathrm{额}}}{I_{\mathrm{额}}}=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$。
2. 确定电路的最大电流及相关物理量：
串联电路中电流处处相等，电流表量程为0~0.6 A，滑动变阻器允许的最大电流为1 A，灯泡额定电流为0.5 A，因此电路允许的最大电流$I_{\mathrm{max}}=0.5\ \mathrm{A}$；
电路消耗的最大功率$P_{\mathrm{max}}=UI_{\mathrm{max}}=4.5\ \mathrm{V} × 0.5\ \mathrm{A}=2.25\ \mathrm{W}$；
此时灯泡正常发光，滑动变阻器两端的最小电压$U_{\mathrm{滑min}}=U - U_{\mathrm{额}}=4.5\ \mathrm{V} - 2.5\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$；
滑动变阻器接入的最小阻值$R_{\mathrm{滑min}}=\frac{U_{\mathrm{滑min}}}{I_{\mathrm{max}}}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=4\ \Omega$。
3. 确定电路的最小电流及相关物理量：
电压表量程为0~3 V，因此滑动变阻器两端的最大电压$U_{\mathrm{滑max}}=3\ \mathrm{V}$；
此时灯泡两端的最小电压$U_{\mathrm{Lmin}}=U - U_{\mathrm{滑max}}=4.5\ \mathrm{V} - 3\ \mathrm{V}=1.5\ \mathrm{V}$；
电路的最小电流$I_{\mathrm{min}}=\frac{U_{\mathrm{Lmin}}}{R_{\mathrm{L}}}=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{5\ \Omega}=0.3\ \mathrm{A}$；
电路消耗的最小功率$P_{\mathrm{min}}=UI_{\mathrm{min}}=4.5\ \mathrm{V} × 0.3\ \mathrm{A}=1.35\ \mathrm{W}$；
滑动变阻器接入的最大阻值$R_{\mathrm{滑max}}=\frac{U_{\mathrm{滑max}}}{I_{\mathrm{min}}}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$。
4. 判断选项：
A选项：滑动变阻器阻值范围是4~10 Ω，不是2.5~20 Ω，错误；
B选项：电流表示数范围是0.3~0.5 A，不是0.18~0.5 A，错误；
C选项：电压表示数范围是2~3 V，不是1.5~3 V，错误；
D选项：电路总功率范围是1.35~2.25 W，正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题结合串联电路规律、欧姆定律和电功率公式，考查动态电路的分析，需注意各元件额定参数对电路电流、电压的限制，是中考常见的综合题型，易错点在于忽略元件安全限制导致计算错误。
【难度系数】
0.5
本题为串联电路的动态分析问题，灯泡L与滑动变阻器Rx串联，电流表测电路电流，电压表测Rx两端电压。解题时需先确定电路允许的最大电流（由灯泡额定电流、电流表量程、滑动变阻器额定电流三者的最小值决定），再根据电压表量程确定滑动变阻器两端的最大电压，进而计算电路的最小电流，最后分别推导电流、电压、电阻、总功率的变化范围，逐一判断选项。
【解析】
1. 计算灯泡的额定电流和电阻：
由$P=UI$得，灯泡的额定电流$I_{\mathrm{额}}=\frac{P_{\mathrm{额}}}{U_{\mathrm{额}}}=\frac{1.25\ \mathrm{W}}{2.5\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A}$；
由$I=\frac{U}{R}$得，灯泡的电阻$R_{\mathrm{L}}=\frac{U_{\mathrm{额}}}{I_{\mathrm{额}}}=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$。
2. 确定电路的最大电流及相关物理量：
串联电路中电流处处相等，电流表量程为0~0.6 A，滑动变阻器允许的最大电流为1 A，灯泡额定电流为0.5 A，因此电路允许的最大电流$I_{\mathrm{max}}=0.5\ \mathrm{A}$；
电路消耗的最大功率$P_{\mathrm{max}}=UI_{\mathrm{max}}=4.5\ \mathrm{V} × 0.5\ \mathrm{A}=2.25\ \mathrm{W}$；
此时灯泡正常发光，滑动变阻器两端的最小电压$U_{\mathrm{滑min}}=U - U_{\mathrm{额}}=4.5\ \mathrm{V} - 2.5\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$；
滑动变阻器接入的最小阻值$R_{\mathrm{滑min}}=\frac{U_{\mathrm{滑min}}}{I_{\mathrm{max}}}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=4\ \Omega$。
3. 确定电路的最小电流及相关物理量：
电压表量程为0~3 V，因此滑动变阻器两端的最大电压$U_{\mathrm{滑max}}=3\ \mathrm{V}$；
此时灯泡两端的最小电压$U_{\mathrm{Lmin}}=U - U_{\mathrm{滑max}}=4.5\ \mathrm{V} - 3\ \mathrm{V}=1.5\ \mathrm{V}$；
电路的最小电流$I_{\mathrm{min}}=\frac{U_{\mathrm{Lmin}}}{R_{\mathrm{L}}}=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{5\ \Omega}=0.3\ \mathrm{A}$；
电路消耗的最小功率$P_{\mathrm{min}}=UI_{\mathrm{min}}=4.5\ \mathrm{V} × 0.3\ \mathrm{A}=1.35\ \mathrm{W}$；
滑动变阻器接入的最大阻值$R_{\mathrm{滑max}}=\frac{U_{\mathrm{滑max}}}{I_{\mathrm{min}}}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$。
4. 判断选项：
A选项：滑动变阻器阻值范围是4~10 Ω，不是2.5~20 Ω，错误；
B选项：电流表示数范围是0.3~0.5 A，不是0.18~0.5 A，错误；
C选项：电压表示数范围是2~3 V，不是1.5~3 V，错误；
D选项：电路总功率范围是1.35~2.25 W，正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题结合串联电路规律、欧姆定律和电功率公式，考查动态电路的分析，需注意各元件额定参数对电路电流、电压的限制，是中考常见的综合题型，易错点在于忽略元件安全限制导致计算错误。
【难度系数】
0.5
2 [2026 济宁任城区一模]如图所示，电源电压不变，电阻$R_1=20\ \Omega,R_2=10\ \Omega,R_3=30\ \Omega$。当开关$S_1$闭合，$S_2$、$S_3$断开时，电流表的示数为0.2 A，则电源电压为
6
V；调整开关可使电路的最大电功率达到3
W。答案
2 【答案】6 3
【解析】 当开关$\mathrm{S_1}$闭合,$\mathrm{S_2}$、$\mathrm{S_3}$断开时,$R_1$与$R_2$串联,电流表测电路中的电流,串联电路各处电流都相等,串联电路总电阻等于各分电阻之和,电源电压$U=I(R_1+R_2)=0.2\ \mathrm{A} × (20\ \Omega + 10\ \Omega)=6\ \mathrm{V}$。
由$P=\frac{U^2}{R}$可知,电源电压不变,当电路中的总电阻最小时,总功率是最大的;由题图可知,当开关$\mathrm{S_1}$、$\mathrm{S_2}$、$\mathrm{S_3}$都闭合时,$R_1$和$R_3$并联,根据并联电路的电阻关系可知,并联电路的总电阻小于任一分电阻,此时的总电阻是最小的,电功率是最大的,最大功率$P=\frac{U^2}{R_1}+\frac{U^2}{R_3}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{20\ \Omega}+\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{30\ \Omega}=3\ \mathrm{W}$。
【解析】 当开关$\mathrm{S_1}$闭合,$\mathrm{S_2}$、$\mathrm{S_3}$断开时,$R_1$与$R_2$串联,电流表测电路中的电流,串联电路各处电流都相等,串联电路总电阻等于各分电阻之和,电源电压$U=I(R_1+R_2)=0.2\ \mathrm{A} × (20\ \Omega + 10\ \Omega)=6\ \mathrm{V}$。
由$P=\frac{U^2}{R}$可知,电源电压不变,当电路中的总电阻最小时,总功率是最大的;由题图可知,当开关$\mathrm{S_1}$、$\mathrm{S_2}$、$\mathrm{S_3}$都闭合时,$R_1$和$R_3$并联,根据并联电路的电阻关系可知,并联电路的总电阻小于任一分电阻,此时的总电阻是最小的,电功率是最大的,最大功率$P=\frac{U^2}{R_1}+\frac{U^2}{R_3}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{20\ \Omega}+\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{30\ \Omega}=3\ \mathrm{W}$。
解析
【分析】
要解决这道题，需分两步分析：第一步，先判断开关S₁闭合、S₂和S₃断开时的电路连接方式，利用串联电路规律和欧姆定律计算电源电压；第二步，根据电功率公式P=U²/R，电源电压不变时，总电阻越小总功率越大，需找出总电阻最小的开关状态，计算最大电功率。
【解析】
1. 计算电源电压：当开关S₁闭合，S₂、S₃断开时，R₁与R₂串联，电流表测电路电流。根据串联电路总电阻等于各电阻之和，总电阻R串=R₁+R₂=20Ω+10Ω=30Ω；由欧姆定律I=U/R，得电源电压U=IR串=0.2A×30Ω=6V。
2. 计算最大电功率：电源电压不变，由P=U²/R可知，总电阻越小，总功率越大。当S₁、S₂、S₃都闭合时，R₂被短路，R₁与R₃并联，此时总电阻最小，总功率最大。并联电路各支路电压等于电源电压，所以总功率P=P₁+P₃=U²/R₁ + U²/R₃=(6V)²/20Ω + (6V)²/30Ω=1.8W+1.2W=3W。
【答案】
6；3
【知识点】
串联电路电阻规律、并联电路电功率、欧姆定律
【点评】
本题考查电路串并联判断及电功率计算，核心是根据开关状态明确电路连接，利用电功率与电阻的关系分析最大总功率，难度适中，需掌握串并联电路特点和相关公式。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需分两步分析：第一步，先判断开关S₁闭合、S₂和S₃断开时的电路连接方式，利用串联电路规律和欧姆定律计算电源电压；第二步，根据电功率公式P=U²/R，电源电压不变时，总电阻越小总功率越大，需找出总电阻最小的开关状态，计算最大电功率。
【解析】
1. 计算电源电压：当开关S₁闭合，S₂、S₃断开时，R₁与R₂串联，电流表测电路电流。根据串联电路总电阻等于各电阻之和，总电阻R串=R₁+R₂=20Ω+10Ω=30Ω；由欧姆定律I=U/R，得电源电压U=IR串=0.2A×30Ω=6V。
2. 计算最大电功率：电源电压不变，由P=U²/R可知，总电阻越小，总功率越大。当S₁、S₂、S₃都闭合时，R₂被短路，R₁与R₃并联，此时总电阻最小，总功率最大。并联电路各支路电压等于电源电压，所以总功率P=P₁+P₃=U²/R₁ + U²/R₃=(6V)²/20Ω + (6V)²/30Ω=1.8W+1.2W=3W。
【答案】
6；3
【知识点】
串联电路电阻规律、并联电路电功率、欧姆定律
【点评】
本题考查电路串并联判断及电功率计算，核心是根据开关状态明确电路连接，利用电功率与电阻的关系分析最大总功率，难度适中，需掌握串并联电路特点和相关公式。
【难度系数】
0.6
3 [2026石家庄四十八中期中] 如图所示，电源电压保持不变，灯泡L上标有“12 V 6 W”的字样，定值电阻$R_1 = 120\ \Omega$，滑动变阻器$R_2$上标有“50 Ω 1 A”的字样，电压表选用0~3 V量程。断开$S_2$，闭合S和$S_1$，将滑片P移到B端，灯泡L刚好正常发光。
(1) 将滑片P移到B端，三个开关都闭合，1 min内电路消耗的电能是多少？
(2) 断开$S_1$，闭合S和$S_2$，在电路安全的前提下，调节滑片P的过程中，电路的最小功率是多少？
(1) 将滑片P移到B端，三个开关都闭合，1 min内电路消耗的电能是多少？
(2) 断开$S_1$，闭合S和$S_2$，在电路安全的前提下，调节滑片P的过程中，电路的最小功率是多少？
答案
3 解:(1)断开$\mathrm{S_2}$,闭合S和$\mathrm{S_1}$,将滑片P移到B端,灯泡L刚好正常发光,故电源电压$U=U_\mathrm{L}=12\ \mathrm{V}$,
三个开关都闭合,滑片P移到B端,此时L和$R_1$并联,则有$U_1=U_\mathrm{L}=U=12\ \mathrm{V}$,
通过灯泡L的电流$I_\mathrm{L}=\frac{P_\mathrm{L}}{U_\mathrm{L}}=\frac{6\ \mathrm{W}}{12\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A}$,
通过$R_1$的电流$I_1=\frac{U_1}{R_1}=\frac{12\ \mathrm{V}}{120\ \Omega}=0.1\ \mathrm{A}$,
干路电流$I=I_1+I_\mathrm{L}=0.1\ \mathrm{A}+0.5\ \mathrm{A}=0.6\ \mathrm{A}$,
故1 min内电路消耗的电能$W=UIt=12\ \mathrm{V} × 0.6\ \mathrm{A} × 60\ \mathrm{s}=432\ \mathrm{J}$。
(2)断开$\mathrm{S_1}$,闭合S和$\mathrm{S_2}$,$R_1$和$R_2$串联,电压表测$R_2$两端的电压。由$P=\frac{U^2}{R}$可知,当电路中电阻越大时,电功率越小。
电压表测$R_2$两端的电压,且最大测量值为3 V,当电压表示数$U_2=3\ \mathrm{V}$时,$R_1$两端的电压$U_1'=U-U_2=12\ \mathrm{V}-3\ \mathrm{V}=9\ \mathrm{V}$,
电路电流$I'=I_1'=\frac{U_1'}{R_1}=\frac{9\ \mathrm{V}}{120\ \Omega}=0.075\ \mathrm{A}$,此时$R_2$接入的阻值$R_2=\frac{U_2}{I'}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.075\ \mathrm{A}}=40\ \Omega ＜ 50\ \Omega$,故电路的最小功率$P_{\mathrm{min}}=UI'=12\ \mathrm{V} × 0.075\ \mathrm{A}=0.9\ \mathrm{W}$。
三个开关都闭合,滑片P移到B端,此时L和$R_1$并联,则有$U_1=U_\mathrm{L}=U=12\ \mathrm{V}$,
通过灯泡L的电流$I_\mathrm{L}=\frac{P_\mathrm{L}}{U_\mathrm{L}}=\frac{6\ \mathrm{W}}{12\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A}$,
通过$R_1$的电流$I_1=\frac{U_1}{R_1}=\frac{12\ \mathrm{V}}{120\ \Omega}=0.1\ \mathrm{A}$,
干路电流$I=I_1+I_\mathrm{L}=0.1\ \mathrm{A}+0.5\ \mathrm{A}=0.6\ \mathrm{A}$,
故1 min内电路消耗的电能$W=UIt=12\ \mathrm{V} × 0.6\ \mathrm{A} × 60\ \mathrm{s}=432\ \mathrm{J}$。
(2)断开$\mathrm{S_1}$,闭合S和$\mathrm{S_2}$,$R_1$和$R_2$串联,电压表测$R_2$两端的电压。由$P=\frac{U^2}{R}$可知,当电路中电阻越大时,电功率越小。
电压表测$R_2$两端的电压,且最大测量值为3 V,当电压表示数$U_2=3\ \mathrm{V}$时,$R_1$两端的电压$U_1'=U-U_2=12\ \mathrm{V}-3\ \mathrm{V}=9\ \mathrm{V}$,
电路电流$I'=I_1'=\frac{U_1'}{R_1}=\frac{9\ \mathrm{V}}{120\ \Omega}=0.075\ \mathrm{A}$,此时$R_2$接入的阻值$R_2=\frac{U_2}{I'}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.075\ \mathrm{A}}=40\ \Omega ＜ 50\ \Omega$,故电路的最小功率$P_{\mathrm{min}}=UI'=12\ \mathrm{V} × 0.075\ \mathrm{A}=0.9\ \mathrm{W}$。
解析
【分析】
要解决这道题，需分两步分析：
1. 第一问：先根据“断开S₂，闭合S和S₁，滑片移到B端时灯泡正常发光”确定电源电压；再分析三个开关都闭合时的电路（L与R₁并联），分别计算通过L和R₁的电流，得到干路电流，最后用W=UIt计算1min内电路消耗的电能。
2. 第二问：断开S₁，闭合S和S₂时，R₁与R₂串联，电压表测R₂两端电压；根据P=U²/R，总电阻越大功率越小，需结合电压表量程（0~3V）确定R₂两端最大电压，进而算出电路最小电流，最终得到最小功率。
【解析】
(1) 计算三个开关都闭合时1min内电路消耗的电能
断开S₂，闭合S和S₁，滑片P移到B端，灯泡L正常发光，因此电源电压 $ U = U_L = 12\ \mathrm{V} $。
三个开关都闭合，滑片P移到B端时，L与R₁并联，并联电路各支路电压等于电源电压，即 $ U_1 = U_L = U = 12\ \mathrm{V} $。
通过灯泡的电流：$ I_L = \frac{P_L}{U_L} = \frac{6\ \mathrm{W}}{12\ \mathrm{V}} = 0.5\ \mathrm{A} $。
通过R₁的电流：$ I_1 = \frac{U_1}{R_1} = \frac{12\ \mathrm{V}}{120\ \Omega} = 0.1\ \mathrm{A} $。
干路电流：$ I = I_L + I_1 = 0.5\ \mathrm{A} + 0.1\ \mathrm{A} = 0.6\ \mathrm{A} $。
1min内电路消耗的电能：$ W = UIt = 12\ \mathrm{V} × 0.6\ \mathrm{A} × 60\ \mathrm{s} = 432\ \mathrm{J} $。
(2) 计算电路的最小功率
断开S₁，闭合S和S₂，R₁与R₂串联，电压表测R₂两端电压。根据 $ P = \frac{U^2}{R} $，总电阻越大，电路功率越小。
电压表量程为0~3V，因此R₂两端最大电压 $ U_2 = 3\ \mathrm{V} $，此时R₁两端电压：$ U_1' = U - U_2 = 12\ \mathrm{V} - 3\ \mathrm{V} = 9\ \mathrm{V} $。
电路电流：$ I' = I_1' = \frac{U_1'}{R_1} = \frac{9\ \mathrm{V}}{120\ \Omega} = 0.075\ \mathrm{A} $。
此时R₂接入阻值：$ R_2 = \frac{U_2}{I'} = \frac{3\ \mathrm{V}}{0.075\ \mathrm{A}} = 40\ \Omega ＜ 50\ \Omega $，符合滑动变阻器规格。
电路最小功率：$ P_{\mathrm{min}} = UI' = 12\ \mathrm{V} × 0.075\ \mathrm{A} = 0.9\ \mathrm{W} $。
【答案】
(1) 432 J；(2) 0.9 W
【知识点】
电功率计算、欧姆定律应用、电能计算
【点评】
本题综合考查串并联电路特点、欧姆定律、电功率及电能的计算，需先分析不同开关状态下的电路连接方式，结合电表量程限制确定安全工作条件，是典型的电路动态分析题，对学生的综合应用能力要求较高。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需分两步分析：
1. 第一问：先根据“断开S₂，闭合S和S₁，滑片移到B端时灯泡正常发光”确定电源电压；再分析三个开关都闭合时的电路（L与R₁并联），分别计算通过L和R₁的电流，得到干路电流，最后用W=UIt计算1min内电路消耗的电能。
2. 第二问：断开S₁，闭合S和S₂时，R₁与R₂串联，电压表测R₂两端电压；根据P=U²/R，总电阻越大功率越小，需结合电压表量程（0~3V）确定R₂两端最大电压，进而算出电路最小电流，最终得到最小功率。
【解析】
(1) 计算三个开关都闭合时1min内电路消耗的电能
断开S₂，闭合S和S₁，滑片P移到B端，灯泡L正常发光，因此电源电压 $ U = U_L = 12\ \mathrm{V} $。
三个开关都闭合，滑片P移到B端时，L与R₁并联，并联电路各支路电压等于电源电压，即 $ U_1 = U_L = U = 12\ \mathrm{V} $。
通过灯泡的电流：$ I_L = \frac{P_L}{U_L} = \frac{6\ \mathrm{W}}{12\ \mathrm{V}} = 0.5\ \mathrm{A} $。
通过R₁的电流：$ I_1 = \frac{U_1}{R_1} = \frac{12\ \mathrm{V}}{120\ \Omega} = 0.1\ \mathrm{A} $。
干路电流：$ I = I_L + I_1 = 0.5\ \mathrm{A} + 0.1\ \mathrm{A} = 0.6\ \mathrm{A} $。
1min内电路消耗的电能：$ W = UIt = 12\ \mathrm{V} × 0.6\ \mathrm{A} × 60\ \mathrm{s} = 432\ \mathrm{J} $。
(2) 计算电路的最小功率
断开S₁，闭合S和S₂，R₁与R₂串联，电压表测R₂两端电压。根据 $ P = \frac{U^2}{R} $，总电阻越大，电路功率越小。
电压表量程为0~3V，因此R₂两端最大电压 $ U_2 = 3\ \mathrm{V} $，此时R₁两端电压：$ U_1' = U - U_2 = 12\ \mathrm{V} - 3\ \mathrm{V} = 9\ \mathrm{V} $。
电路电流：$ I' = I_1' = \frac{U_1'}{R_1} = \frac{9\ \mathrm{V}}{120\ \Omega} = 0.075\ \mathrm{A} $。
此时R₂接入阻值：$ R_2 = \frac{U_2}{I'} = \frac{3\ \mathrm{V}}{0.075\ \mathrm{A}} = 40\ \Omega ＜ 50\ \Omega $，符合滑动变阻器规格。
电路最小功率：$ P_{\mathrm{min}} = UI' = 12\ \mathrm{V} × 0.075\ \mathrm{A} = 0.9\ \mathrm{W} $。
【答案】
(1) 432 J；(2) 0.9 W
【知识点】
电功率计算、欧姆定律应用、电能计算
【点评】
本题综合考查串并联电路特点、欧姆定律、电功率及电能的计算，需先分析不同开关状态下的电路连接方式，结合电表量程限制确定安全工作条件，是典型的电路动态分析题，对学生的综合应用能力要求较高。
【难度系数】
0.6
