如图甲所示电路，电源电压保持不变，灯L上标有“6V3W”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．滑动变阻器R的最大阻值为60Ω．闭合开关S和S1且断开S2时，移动滑动变阻器的滑片P，电路中的电流I与其接入电路的电阻R的关系如图乙所示，当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到5R1时，定值电阻R0的功率变化了1.8W．求：（小灯泡的电阻保持不变）R。 S, R-|||-square 一 square -|||-bigcirc -|||-S2-|||-P t-|||-L-|||-甲 s一 ④-|||-14-|||-21-|||-1.-|||-o R1 5R1 R-|||-z（1）灯泡的电阻；（2）闭合S和S2且断开S1，当变阻器的接入的阻值为4Ω时，灯泡正常发光，求电源电压；（3）电阻R0的阻值；（4）闭合开关S和S1且断开S2时，在保证电路安全的情况下，当R0的功率最小时，求滑动变阻器消耗的电功率。

解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，灯泡正常发光时的电阻：
R_L=$\frac{{{U}_{额定}}^{2}}{{P}_{额定}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω；
（2）闭合S和S₂且断开S₁，L与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，
灯泡L正常发光时的电流：
I_L=$\frac{{U}_{额定}}{{R}_{L}}$=$\frac{6V}{12Ω}$=0.5A；
根据串联电路的规律及欧姆定律，变阻器的电压：
U_滑=IR_滑=0.5A×4Ω=2V；
根据串联电路电压的规律，电源电压：
U=U_额定+U_滑=6V+2V=8V；
（3）闭合开关S和S₁且断开S₂时，R₀与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，
则变阻器接入电路中的为R₁和5R₁时，电路中的电路中的电流分别为：
I₁=$\frac{U}{{R}_{0}+R}$，I₂=$\frac{U}{{R}_{0}+5{R}_{1}}$，
由图乙可知，当滑动变阻器接入电路的阻值由R₁增大到5R₁时对应电电流表的示数分别为2I_R、I_R，
即：I₁=2I₂，
则 $\frac{U}{{R}_{0}+{R}_{1}}$=2×$\frac{U}{{R}_{0}+5{R}_{1}}$，
解得：R₀=3R₁；
由于定值电阻R₀的功率变化了1.8W，则由于P=I²R可得：
△P₀=I₁²R₀-I₂²R₀=（2I₂）²R₀-I₂²R₀=3I₂²R₀=3×（ $\frac{U}{{R}_{0}+5{R}_{1}}$）²R₀，
所以，1.8W=3×（$\frac{8V}{{R}_{0}+5×\frac{{R}_{0}}{3}}$ ）²R₀，
解得：R₀=15Ω，
（4）根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知当R₀两端的电压最小时功率最小，由于电压表量程为0～3V，所以滑动变阻器两端的电压最大为3V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R₀两端的电压最小为：
U_小=U-U_R大=8V-3V=5V，
则电流为I=$\frac{{U}_{小}}{{R}_{0}}$=$\frac{5V}{15Ω}$=$\frac{1}{3}$A，
所以，P_滑=U_R大I=3V×$\frac{1}{3}$A=1W。
答：（1）灯泡的电阻12Ω；
（2）电源电压为8V；
（3）电阻R₀的阻值为15Ω；
（4）闭合开关S和S₁且断开S₂时，在保证电路安全的情况下，当R₀的功率最小时，求滑动变阻器消耗的电功率为1W。