Question

【题目】某课外科技小组设计了如图所示的电路来测量电源U和待测电阻Rx的值，已知滑动变阻器的最大阻值为20Ω，其实验步骤如下：
（1）这个小组的同学按电路图连接好电路后，将滑动变阻器滑片P滑到最右端b点，闭合开关S1 ， 断开开关S2 ， 无论怎样移动滑片P发现电压表示数但始终保持不变．电路故障的原因可能是（写出一种原因即可）
（2）排除故障后，将滑动变阻器的划片P滑到最右端的b点，闭合开关S1和S2 ． 电压表的示数为3V；再断开开关S2 ， 此时电压表的示数为2.4V，则电源电压U=V，待测电阻Rx=Ω
（3）保持S1闭合，S2断开，当滑片P恰好滑到滑动变阻器的中点时，电压表的示数应为 ， 待测电阻Rx的电功率为W．

Answer 1

【答案】
（1）滑动变阻器同时接了下面两个接线柱
（2）3；5
（3）4；0.8
【解析】解：（1）无论怎样移动滑动变阻器的滑片P的位置，电流表和电压表的示数保持不变，灯泡保持较暗的亮度不变，说明滑动变阻器同时接了下面两个接线柱；（2）将滑动变阻器的滑片P滑到最右端的b点，闭合开关S1和S2 ， 电路为滑动变阻器的简单电路，电压表测量电源电压，所以电源电压U=3V；再断开开关S2 ， 滑动变阻器与电阻Rx串联，则电路中的电流为I= = =0.12A，
根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得：
Ux=U﹣U滑=3V﹣2.4V=0.6V，
由I= 得：Rx= = =5Ω；（3）保持S1闭合，S2断开，当滑片P恰好滑到滑动变阻器的中点时，则根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可得：R总= Rb+Rx= ×20Ω+5Ω=15Ω，则电流I′= = =0.4A，所以，由I= 得：电压表的示数U滑′=I′× Rb=0.4A× ×20Ω=4V；
Rx的电功率Px=I′2Rx=（0.4A）2×5Ω=0.8W．
所以答案是：（1）滑动变阻器同时接了下面两个接线柱；（2）3；5；（3）4；0.8．