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    12．实验室里有两只分别标有为6V 3W和6V 6W的小灯泡L1和L2，将它们连接到如图所示的电源电压可调的电路中，闭合开关S1、S2、S3，滑片P置于最右端时，调节电源电压使小灯泡L1正常发光，电流表的示数为0.8A．电流表电压表均使用大量程（0-3A，0-15V），不计温度对电阻影响．求：
    （1）滑动变阻器的最大电阻．
    （2）只闭合开关S2时，调节电源电压，保证灯泡安全前提下，电源电压的可调的最大值．
    （3）只闭合开关S1时，电路安全前提下，调节电源电压和滑动变阻器阻值，当电源电压调到最大时，此时滑动变阻器的功率为多少？

    分析 （1）闭合开关S1、S2、S3，滑片P置于最右端时，滑动变阻器的最大阻值与灯泡L1并联，电流表测干路电流，根据额定电压下灯泡正常发光和并联电路的电压特点可知电源的电压，根据P=UI求出通过L1的电流，根据并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的电流，再根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；
    （2）只闭合开关S2时，L1与L2串联，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出L2的阻值，根据欧姆定律求出L2正常发光时的电流，比较两灯泡正常发光时的电流可知电路中的最大电流，再根据欧姆定律求出L2两端的电压，利用串联电路的电压特点求出电源电压的可调的最大值；
    （3）只闭合开关S1时，L2与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压，当L2正常发光且电压表的示数最大时电源的电压最大，根据P=UI求出此时滑动变阻器的功率．

    解答 解：（1）闭合开关S1、S2、S3，滑片P置于最右端时，滑动变阻器的最大阻值与灯泡L1并联，电流表测干路电流，
    因并联电路中各支路两端的电压相等，且小灯泡L1正常发光，
    所以，电源的电压U=U1=6V，
    由P=UI可得，通过L1的电流：
    I1=$\frac{{P}_{1}}{{U}_{1}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
    因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
    所以，通过滑动变阻器的电流：
    I滑=I-I1=0.8A-0.5A=0.3A，
    由I=$\frac{U}{R}$可得，滑动变阻器的最大阻值：
    R滑=$\frac{U}{{I}_{滑}}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω；
    （2）只闭合开关S2时，L1与L2串联，
    由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，L2的阻值：
    R2=$\frac{{{U}_{2}}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{（6V）^{2}}{6W}$=6Ω，
    L2正常发光时的电流：
    I2=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{6V}{6Ω}$=1A，
    因串联电路中各处的电流相等，
    所以，电路中的最大电流I大=0.5A，
    此时L1两端的电压U1=6V，L1两端的电压U2′=I大R2=0.5A×6Ω=3V，
    因串联电路中总电压等于各分电压之和，
    所以，电源电压的可调的最大值：
    U大=U1+U2′=6V+3V=9V；
    （3）只闭合开关S1时，L2与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压，
    当L2正常发光且电压表的示数最大时电源的电压最大，
    此时电路中的电流I2=1A，滑动变阻器两端的电压U滑大=15V，
    则此时滑动变阻器的功率：
    P滑=U滑大I2=15V×1A=15W．
    答：（1）滑动变阻器的最大电阻为20Ω；
    （2）只闭合开关S2时，调节电源电压，保证灯泡安全前提下，电源电压的可调的最大值为9V；
    （3）只闭合开关S1时，电路安全前提下，调节电源电压和滑动变阻器阻值，当电源电压调到最大时，此时滑动变阻器的功率为15W．

    点评 本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用，会确定两灯泡串联时的最大电流和L2与滑动变阻器串联电路电压最大时的连接方式是关键．

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