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17. 某定值电阻R，通过该电阻的电流由0.8 A变化到1 A时，它两端的电压变化了2 V，则该定值电阻R所消耗的电功率的变化量为 (
A.0.4 W
B.2.8 W
C.3.2 W
D.3.6 W
D
)A.0.4 W
B.2.8 W
C.3.2 W
D.3.6 W
答案
D
解析
【分析】
本题是定值电阻的电流、电压与电功率变化的综合题，解题思路如下：
1. 定值电阻的阻值不变，根据欧姆定律$U=IR$，可利用电流变化量和电压变化量求出电阻$R$；
2. 分别根据电功率公式$P=I^2R$计算出电流为0.8A和1A时电阻消耗的电功率；
3. 用后来的电功率减去原来的电功率，得到电功率的变化量。
【解析】
设通过定值电阻的电流为$I_1=0.8\,\mathrm{A}$时，两端电压为$U_1$；电流为$I_2=1\,\mathrm{A}$时，两端电压为$U_2$。
1. 求定值电阻$R$的阻值：
因为定值电阻阻值不变，由欧姆定律$U=IR$可得：
$U_1=I_1R$，$U_2=I_2R$
已知电压变化量$\Delta U=U_2-U_1=2\,\mathrm{V}$，代入得：
$I_2R - I_1R=2\,\mathrm{V}$
即$R(I_2-I_1)=2\,\mathrm{V}$
将$I_1=0.8\,\mathrm{A}$、$I_2=1\,\mathrm{A}$代入：
$R=\frac{2\,\mathrm{V}}{I_2-I_1}=\frac{2\,\mathrm{V}}{1\,\mathrm{A}-0.8\,\mathrm{A}}=10\,\Omega$
2. 计算电功率的变化量$\Delta P$：
电流为$0.8\,\mathrm{A}$时，电阻消耗的电功率：
$P_1=I_1^2R=(0.8\,\mathrm{A})^2×10\,\Omega=6.4\,\mathrm{W}$
电流为$1\,\mathrm{A}$时，电阻消耗的电功率：
$P_2=I_2^2R=(1\,\mathrm{A})^2×10\,\Omega=10\,\mathrm{W}$
则电功率的变化量：
$\Delta P=P_2-P_1=10\,\mathrm{W}-6.4\,\mathrm{W}=3.6\,\mathrm{W}$
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题考查欧姆定律与电功率公式的综合应用，核心是利用定值电阻阻值不变的特点，通过电压和电流的变化量求出电阻，再结合电功率公式计算变化量，需要熟练掌握相关公式的变形与应用，避免计算错误。
【难度系数】
0.6
本题是定值电阻的电流、电压与电功率变化的综合题，解题思路如下：
1. 定值电阻的阻值不变，根据欧姆定律$U=IR$，可利用电流变化量和电压变化量求出电阻$R$；
2. 分别根据电功率公式$P=I^2R$计算出电流为0.8A和1A时电阻消耗的电功率；
3. 用后来的电功率减去原来的电功率，得到电功率的变化量。
【解析】
设通过定值电阻的电流为$I_1=0.8\,\mathrm{A}$时，两端电压为$U_1$；电流为$I_2=1\,\mathrm{A}$时，两端电压为$U_2$。
1. 求定值电阻$R$的阻值：
因为定值电阻阻值不变，由欧姆定律$U=IR$可得：
$U_1=I_1R$，$U_2=I_2R$
已知电压变化量$\Delta U=U_2-U_1=2\,\mathrm{V}$，代入得：
$I_2R - I_1R=2\,\mathrm{V}$
即$R(I_2-I_1)=2\,\mathrm{V}$
将$I_1=0.8\,\mathrm{A}$、$I_2=1\,\mathrm{A}$代入：
$R=\frac{2\,\mathrm{V}}{I_2-I_1}=\frac{2\,\mathrm{V}}{1\,\mathrm{A}-0.8\,\mathrm{A}}=10\,\Omega$
2. 计算电功率的变化量$\Delta P$：
电流为$0.8\,\mathrm{A}$时，电阻消耗的电功率：
$P_1=I_1^2R=(0.8\,\mathrm{A})^2×10\,\Omega=6.4\,\mathrm{W}$
电流为$1\,\mathrm{A}$时，电阻消耗的电功率：
$P_2=I_2^2R=(1\,\mathrm{A})^2×10\,\Omega=10\,\mathrm{W}$
则电功率的变化量：
$\Delta P=P_2-P_1=10\,\mathrm{W}-6.4\,\mathrm{W}=3.6\,\mathrm{W}$
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题考查欧姆定律与电功率公式的综合应用，核心是利用定值电阻阻值不变的特点，通过电压和电流的变化量求出电阻，再结合电功率公式计算变化量，需要熟练掌握相关公式的变形与应用，避免计算错误。
【难度系数】
0.6
18. 如图所示，电源电压恒为4.5 V，电压表的量程为0～3 V，电流表的量程为0～0.6 A，滑动变阻器的规格为“20 $\Omega$ 1 A”，灯泡标有“2.5 V 1.25 W”字样，不考虑灯丝电阻的变化.若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡也能安全工作，下列说法正确的是 (
A.滑动变阻器的阻值变化范围是4～20 $\Omega$
B.电流表示数的变化范围是0～0.5 A
C.灯泡的最小功率是0.9 W
D.滑动变阻器的功率可以为1 W
D
) A.滑动变阻器的阻值变化范围是4～20 $\Omega$
B.电流表示数的变化范围是0～0.5 A
C.灯泡的最小功率是0.9 W
D.滑动变阻器的功率可以为1 W
答案
D
解析
【分析】
首先分析电路：灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测滑动变阻器两端电压。先计算灯泡的额定电流和电阻，再结合各元件的安全限制条件（电表量程、灯泡额定值、滑动变阻器规格），确定电路中电流的最大值和最小值，进而逐一分析选项。
1. 先通过灯泡的额定参数计算其额定电流和电阻，这是后续分析的基础；
2. 确定电路最大电流：需考虑灯泡额定电流、电流表量程、滑动变阻器允许的最大电流，取最小值作为电路允许的最大电流，进而计算滑动变阻器的最小阻值；
3. 确定电路最小电流：需考虑电压表量程，当滑动变阻器两端电压达到电压表量程最大值时，计算此时的电路电流，进而得到滑动变阻器的最大阻值；
4. 最后根据上述计算结果，逐一验证各选项的正确性。
【解析】
步骤1：计算灯泡的额定电流和电阻
灯泡的额定电流：
$I_{额}=\frac{P_{额}}{U_{额}}=\frac{1.25W}{2.5V}=0.5A$
灯泡的电阻：
$R_{灯}=\frac{U_{额}}{I_{额}}=\frac{2.5V}{0.5A}=5\Omega$
步骤2：确定电路的最大电流及滑动变阻器最小阻值
由于灯泡额定电流为$0.5A$，电流表量程为$0∼0.6A$，滑动变阻器允许的最大电流为$1A$，为保证各元件安全，电路允许的最大电流$I_{大}=0.5A$。
此时滑动变阻器两端电压：
$U_{滑小}=U - U_{额}=4.5V - 2.5V=2V$
滑动变阻器的最小阻值：
$R_{滑小}=\frac{U_{滑小}}{I_{大}}=\frac{2V}{0.5A}=4\Omega$
步骤3：确定电路的最小电流及滑动变阻器最大阻值
电压表量程为$0∼3V$，当滑动变阻器两端电压达到最大值$U_{滑大}=3V$时，灯泡两端电压：
$U_{灯小}=U - U_{滑大}=4.5V - 3V=1.5V$
电路的最小电流：
$I_{小}=\frac{U_{灯小}}{R_{灯}}=\frac{1.5V}{5\Omega}=0.3A$
滑动变阻器的最大阻值：
$R_{滑大}=\frac{U_{滑大}}{I_{小}}=\frac{3V}{0.3A}=10\Omega$
步骤4：分析各选项
选项A：滑动变阻器的阻值变化范围是$4∼10\Omega$，不是$4∼20\Omega$，A错误。
选项B：电流表示数的变化范围是$0.3∼0.5A$，不是$0∼0.5A$，B错误。
选项C：灯泡的最小功率：
$P_{灯小}=I_{小}^{2}R_{灯}=(0.3A)^{2}×5\Omega=0.45W$，不是$0.9W$，C错误。
选项D：设电路电流为$I$，滑动变阻器的功率$P_{滑}=(U - IR_{灯})I=4.5I - 5I^{2}$。
当$P_{滑}=1W$时，代入得$4.5I - 5I^{2}=1$，整理为$5I^{2}-4.5I+1=0$，
解得$I_{1}=0.5A$，$I_{2}=0.4A$。
当$I=0.5A$时，滑动变阻器电阻$R_{滑}=4\Omega$，符合阻值范围；
当$I=0.4A$时，滑动变阻器两端电压$U_{滑}=4.5V - 0.4A×5\Omega=2.5V$，$R_{滑}=\frac{2.5V}{0.4A}=6.25\Omega$，也在$4∼10\Omega$范围内，电流$0.4A$也在$0.3∼0.5A$范围内，因此滑动变阻器的功率可以为$1W$，D正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路规律、电功率计算、欧姆定律应用
【点评】
本题是串联电路的综合分析题，需结合电表量程、用电器额定值、滑动变阻器规格等多个限制条件，确定电路中电流和电阻的变化范围，再通过公式推导分析各物理量的取值，对学生的综合分析能力和公式应用能力要求较高。
【难度系数】
0.3
首先分析电路：灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测滑动变阻器两端电压。先计算灯泡的额定电流和电阻，再结合各元件的安全限制条件（电表量程、灯泡额定值、滑动变阻器规格），确定电路中电流的最大值和最小值，进而逐一分析选项。
1. 先通过灯泡的额定参数计算其额定电流和电阻，这是后续分析的基础；
2. 确定电路最大电流：需考虑灯泡额定电流、电流表量程、滑动变阻器允许的最大电流，取最小值作为电路允许的最大电流，进而计算滑动变阻器的最小阻值；
3. 确定电路最小电流：需考虑电压表量程，当滑动变阻器两端电压达到电压表量程最大值时，计算此时的电路电流，进而得到滑动变阻器的最大阻值；
4. 最后根据上述计算结果，逐一验证各选项的正确性。
【解析】
步骤1：计算灯泡的额定电流和电阻
灯泡的额定电流：
$I_{额}=\frac{P_{额}}{U_{额}}=\frac{1.25W}{2.5V}=0.5A$
灯泡的电阻：
$R_{灯}=\frac{U_{额}}{I_{额}}=\frac{2.5V}{0.5A}=5\Omega$
步骤2：确定电路的最大电流及滑动变阻器最小阻值
由于灯泡额定电流为$0.5A$，电流表量程为$0∼0.6A$，滑动变阻器允许的最大电流为$1A$，为保证各元件安全，电路允许的最大电流$I_{大}=0.5A$。
此时滑动变阻器两端电压：
$U_{滑小}=U - U_{额}=4.5V - 2.5V=2V$
滑动变阻器的最小阻值：
$R_{滑小}=\frac{U_{滑小}}{I_{大}}=\frac{2V}{0.5A}=4\Omega$
步骤3：确定电路的最小电流及滑动变阻器最大阻值
电压表量程为$0∼3V$，当滑动变阻器两端电压达到最大值$U_{滑大}=3V$时，灯泡两端电压：
$U_{灯小}=U - U_{滑大}=4.5V - 3V=1.5V$
电路的最小电流：
$I_{小}=\frac{U_{灯小}}{R_{灯}}=\frac{1.5V}{5\Omega}=0.3A$
滑动变阻器的最大阻值：
$R_{滑大}=\frac{U_{滑大}}{I_{小}}=\frac{3V}{0.3A}=10\Omega$
步骤4：分析各选项
选项A：滑动变阻器的阻值变化范围是$4∼10\Omega$，不是$4∼20\Omega$，A错误。
选项B：电流表示数的变化范围是$0.3∼0.5A$，不是$0∼0.5A$，B错误。
选项C：灯泡的最小功率：
$P_{灯小}=I_{小}^{2}R_{灯}=(0.3A)^{2}×5\Omega=0.45W$，不是$0.9W$，C错误。
选项D：设电路电流为$I$，滑动变阻器的功率$P_{滑}=(U - IR_{灯})I=4.5I - 5I^{2}$。
当$P_{滑}=1W$时，代入得$4.5I - 5I^{2}=1$，整理为$5I^{2}-4.5I+1=0$，
解得$I_{1}=0.5A$，$I_{2}=0.4A$。
当$I=0.5A$时，滑动变阻器电阻$R_{滑}=4\Omega$，符合阻值范围；
当$I=0.4A$时，滑动变阻器两端电压$U_{滑}=4.5V - 0.4A×5\Omega=2.5V$，$R_{滑}=\frac{2.5V}{0.4A}=6.25\Omega$，也在$4∼10\Omega$范围内，电流$0.4A$也在$0.3∼0.5A$范围内，因此滑动变阻器的功率可以为$1W$，D正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路规律、电功率计算、欧姆定律应用
【点评】
本题是串联电路的综合分析题，需结合电表量程、用电器额定值、滑动变阻器规格等多个限制条件，确定电路中电流和电阻的变化范围，再通过公式推导分析各物理量的取值，对学生的综合分析能力和公式应用能力要求较高。
【难度系数】
0.3
19. 如图所示，电源电压不变，在$a$、$b$间接一个“3 V 1 W”的小灯泡，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P至图示位置时，小灯泡正常发光.若在$a$、$b$间换接一个“3 V 1.5 W”的小灯泡，欲使其正常发光，滑片P应 (
A.向M端移动
B.向N端移动
C.保持不动
D.无法实现
A
)A.向M端移动
B.向N端移动
C.保持不动
D.无法实现
答案
A
解析
【分析】
要解决此题，需先通过电功率公式比较两个灯泡的电阻大小，再结合串联电路的分压规律和欧姆定律分析换接灯泡后的电路变化，进而确定滑片的移动方向：
1. 首先根据$R=\frac{U^2}{P}$计算两个灯泡的电阻，可知“3V 1.5W”的灯泡电阻更小；
2. 换接灯泡后，若滑片不动，根据串联分压原理，电阻更小的灯泡两端实际电压会小于其额定电压3V；
3. 要使新灯泡正常发光，需增大其两端电压，根据串联分压，需减小滑动变阻器的分压，即减小滑动变阻器接入的电阻，因此滑片应向M端移动。
【解析】
步骤1：计算两个灯泡的电阻
根据电功率推导公式$ R = \frac{U^2}{P} $：
对于“3V 1W”的灯泡：
$ R_1 = \frac{(U_{额})^2}{P_{额1}} = \frac{(3V)^2}{1W} = 9\Omega $
对于“3V 1.5W”的灯泡：
$ R_2 = \frac{(U_{额})^2}{P_{额2}} = \frac{(3V)^2}{1.5W} = 6\Omega $
可得$ R_2 ＜ R_1 $。
步骤2：分析滑片不动时的电压情况
换接灯泡后，若滑片P保持不动，滑动变阻器接入电路的电阻$ R_{滑} $不变，电路总电阻减小。根据欧姆定律$ I = \frac{U}{R_{总}} $，电路中电流变大；但根据串联分压规律，电阻越小，分压越小，由于$ R_2 ＜ R_1 $，此时灯泡两端的实际电压$ U_{实} ＜ 3V $，无法正常发光。
步骤3：确定滑片移动方向
要使“3V 1.5W”的灯泡正常发光，需使其两端电压达到额定电压3V，即增大灯泡两端的电压。根据串联电路总电压不变，需减小滑动变阻器两端的电压，因此要减小滑动变阻器接入电路的电阻，故滑片P应向M端移动。
【答案】
A
【知识点】
串联分压原理、欧姆定律、电功率与电阻的关系
【点评】
本题考查串联电路的分压规律和欧姆定律的综合应用，核心是通过电功率公式比较灯泡电阻大小，再结合串联电路的电压分配特点分析电路变化，要求学生能灵活运用电学公式进行逻辑推导，理清电路中电阻、电流、电压的相互影响关系。
【难度系数】
0.6
要解决此题，需先通过电功率公式比较两个灯泡的电阻大小，再结合串联电路的分压规律和欧姆定律分析换接灯泡后的电路变化，进而确定滑片的移动方向：
1. 首先根据$R=\frac{U^2}{P}$计算两个灯泡的电阻，可知“3V 1.5W”的灯泡电阻更小；
2. 换接灯泡后，若滑片不动，根据串联分压原理，电阻更小的灯泡两端实际电压会小于其额定电压3V；
3. 要使新灯泡正常发光，需增大其两端电压，根据串联分压，需减小滑动变阻器的分压，即减小滑动变阻器接入的电阻，因此滑片应向M端移动。
【解析】
步骤1：计算两个灯泡的电阻
根据电功率推导公式$ R = \frac{U^2}{P} $：
对于“3V 1W”的灯泡：
$ R_1 = \frac{(U_{额})^2}{P_{额1}} = \frac{(3V)^2}{1W} = 9\Omega $
对于“3V 1.5W”的灯泡：
$ R_2 = \frac{(U_{额})^2}{P_{额2}} = \frac{(3V)^2}{1.5W} = 6\Omega $
可得$ R_2 ＜ R_1 $。
步骤2：分析滑片不动时的电压情况
换接灯泡后，若滑片P保持不动，滑动变阻器接入电路的电阻$ R_{滑} $不变，电路总电阻减小。根据欧姆定律$ I = \frac{U}{R_{总}} $，电路中电流变大；但根据串联分压规律，电阻越小，分压越小，由于$ R_2 ＜ R_1 $，此时灯泡两端的实际电压$ U_{实} ＜ 3V $，无法正常发光。
步骤3：确定滑片移动方向
要使“3V 1.5W”的灯泡正常发光，需使其两端电压达到额定电压3V，即增大灯泡两端的电压。根据串联电路总电压不变，需减小滑动变阻器两端的电压，因此要减小滑动变阻器接入电路的电阻，故滑片P应向M端移动。
【答案】
A
【知识点】
串联分压原理、欧姆定律、电功率与电阻的关系
【点评】
本题考查串联电路的分压规律和欧姆定律的综合应用，核心是通过电功率公式比较灯泡电阻大小，再结合串联电路的电压分配特点分析电路变化，要求学生能灵活运用电学公式进行逻辑推导，理清电路中电阻、电流、电压的相互影响关系。
【难度系数】
0.6
20. 如图所示，电源两端的电压不变，滑动变阻器的阻值大小与其长度成正比.闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P移到中点时，变阻器的电功率为0.8 W；滑片P移到最右端时，滑动变阻器的电功率为0.9 W，则滑片P移到中点时定值电阻$R_0$的电功率为 (
A.0.8 W
B.1.6 W
C.2.4 W
D.3.6 W
B
)A.0.8 W
B.1.6 W
C.2.4 W
D.3.6 W
答案
C
解析
1
21. 如图所示，电路中电源电压保持不变，小灯泡标有“3 V 1.5 W”字样，不考虑灯泡电阻随温度的变化，滑动变阻器R的最大阻值为24 $\Omega$，电流表量程为0～0.6 A，电压表量程为0～3 V，当开关S闭合后，滑动变阻器R接入电路的电阻为3 $\Omega$时小灯泡正常发光.为了保证电路安全，小灯泡电压不超过额定电压，下列说法 (
①电源电压为4.5 V；②变阻器接入电路的阻值范围是3～12 $\Omega$；③小灯泡的最小功率为0.135 W；④电路的最大功率2.25 W.
A.只有①④正确
B.只有③④正确
C.只有①②④正确
D.①②③④都正确
C
)①电源电压为4.5 V；②变阻器接入电路的阻值范围是3～12 $\Omega$；③小灯泡的最小功率为0.135 W；④电路的最大功率2.25 W.
A.只有①④正确
B.只有③④正确
C.只有①②④正确
D.①②③④都正确
答案
C
解析
【分析】
首先分析电路连接方式：灯泡L与滑动变阻器R串联，电流表测电路电流，电压表测滑动变阻器两端电压。解题思路如下：
1. 先根据灯泡的额定参数计算其额定电流和电阻，结合滑动变阻器接入3Ω时灯泡正常发光的条件，计算电源电压，判断①的正误；
2. 确定电路安全的限制条件：灯泡电压不超额定电压（即电流不超额定电流0.5A）、电流表量程0~0.6A、电压表量程0~3V，据此分析滑动变阻器的阻值范围，判断②的正误；
3. 根据滑动变阻器的最大允许阻值，计算电路最小电流，进而求出灯泡的最小功率，判断③的正误；
4. 电路最大功率出现在电流最大时，结合电源电压和最大电流计算总功率，判断④的正误。
【解析】
步骤1：计算灯泡的额定电流和电阻
小灯泡的额定电流：$ I_{额}=\frac{P_{额}}{U_{额}}=\frac{1.5W}{3V}=0.5A $
小灯泡的电阻：$ R_{L}=\frac{U_{额}}{I_{额}}=\frac{3V}{0.5A}=6\Omega $
步骤2：验证①电源电压
当滑动变阻器接入3Ω时，灯泡正常发光，此时滑动变阻器两端电压：
$ U_{R}=I_{额}R_{1}=0.5A×3\Omega=1.5V $
电源电压：$ U=U_{额}+U_{R}=3V+1.5V=4.5V $，故①正确。
步骤3：验证②滑动变阻器的阻值范围
最小阻值：当灯泡正常发光时，电流最大为$ I_{max}=0.5A $（小于电流表量程0.6A，符合安全要求），此时滑动变阻器接入电阻为3Ω，即最小阻值为3Ω。
最大阻值：当电压表达到最大量程3V时，灯泡两端电压：
$ U_{L}'=U-U_{Rmax}=4.5V-3V=1.5V $
电路电流：$ I_{min}=\frac{U_{L}'}{R_{L}}=\frac{1.5V}{6\Omega}=0.25A $
滑动变阻器接入的最大电阻：
$ R_{max}=\frac{U_{Rmax}}{I_{min}}=\frac{3V}{0.25A}=12\Omega $
因此变阻器接入电路的阻值范围是3~12Ω，故②正确。
步骤4：验证③小灯泡的最小功率
小灯泡的最小功率：
$ P_{Lmin}=I_{min}^{2}R_{L}=(0.25A)^{2}×6\Omega=0.375W ≠ 0.135W $，故③错误。
步骤5：验证④电路的最大功率
电路的最大功率：
$ P_{max}=UI_{max}=4.5V×0.5A=2.25W $，故④正确。
综上，①②④正确，答案选C。
【答案】
C
【知识点】
串联电路规律；电功率计算；欧姆定律应用
【点评】
本题考查串联电路的综合计算，需结合欧姆定律、电功率公式，同时考虑电流表、电压表、灯泡的额定值等安全限制条件，分析电路的极值情况，对电路分析能力和公式应用能力要求较高。
【难度系数】
0.6
首先分析电路连接方式：灯泡L与滑动变阻器R串联，电流表测电路电流，电压表测滑动变阻器两端电压。解题思路如下：
1. 先根据灯泡的额定参数计算其额定电流和电阻，结合滑动变阻器接入3Ω时灯泡正常发光的条件，计算电源电压，判断①的正误；
2. 确定电路安全的限制条件：灯泡电压不超额定电压（即电流不超额定电流0.5A）、电流表量程0~0.6A、电压表量程0~3V，据此分析滑动变阻器的阻值范围，判断②的正误；
3. 根据滑动变阻器的最大允许阻值，计算电路最小电流，进而求出灯泡的最小功率，判断③的正误；
4. 电路最大功率出现在电流最大时，结合电源电压和最大电流计算总功率，判断④的正误。
【解析】
步骤1：计算灯泡的额定电流和电阻
小灯泡的额定电流：$ I_{额}=\frac{P_{额}}{U_{额}}=\frac{1.5W}{3V}=0.5A $
小灯泡的电阻：$ R_{L}=\frac{U_{额}}{I_{额}}=\frac{3V}{0.5A}=6\Omega $
步骤2：验证①电源电压
当滑动变阻器接入3Ω时，灯泡正常发光，此时滑动变阻器两端电压：
$ U_{R}=I_{额}R_{1}=0.5A×3\Omega=1.5V $
电源电压：$ U=U_{额}+U_{R}=3V+1.5V=4.5V $，故①正确。
步骤3：验证②滑动变阻器的阻值范围
最小阻值：当灯泡正常发光时，电流最大为$ I_{max}=0.5A $（小于电流表量程0.6A，符合安全要求），此时滑动变阻器接入电阻为3Ω，即最小阻值为3Ω。
最大阻值：当电压表达到最大量程3V时，灯泡两端电压：
$ U_{L}'=U-U_{Rmax}=4.5V-3V=1.5V $
电路电流：$ I_{min}=\frac{U_{L}'}{R_{L}}=\frac{1.5V}{6\Omega}=0.25A $
滑动变阻器接入的最大电阻：
$ R_{max}=\frac{U_{Rmax}}{I_{min}}=\frac{3V}{0.25A}=12\Omega $
因此变阻器接入电路的阻值范围是3~12Ω，故②正确。
步骤4：验证③小灯泡的最小功率
小灯泡的最小功率：
$ P_{Lmin}=I_{min}^{2}R_{L}=(0.25A)^{2}×6\Omega=0.375W ≠ 0.135W $，故③错误。
步骤5：验证④电路的最大功率
电路的最大功率：
$ P_{max}=UI_{max}=4.5V×0.5A=2.25W $，故④正确。
综上，①②④正确，答案选C。
【答案】
C
【知识点】
串联电路规律；电功率计算；欧姆定律应用
【点评】
本题考查串联电路的综合计算，需结合欧姆定律、电功率公式，同时考虑电流表、电压表、灯泡的额定值等安全限制条件，分析电路的极值情况，对电路分析能力和公式应用能力要求较高。
【难度系数】
0.6
