Question

【題目】某課外科技小組設計了如圖所示的電路來測量電源U和待測電阻Rx的值，已知滑動變阻器的最大阻值為20Ω，其實驗步驟如下：
（1）這個小組的同學按電路圖連接好電路后，將滑動變阻器滑片P滑到最右端b點，閉合開關S1 ， 斷開開關S2 ， 無論怎樣移動滑片P發現電壓表示數但始終保持不變．電路故障的原因可能是（寫出一種原因即可）
（2）排除故障后，將滑動變阻器的劃片P滑到最右端的b點，閉合開關S1和S2 ． 電壓表的示數為3V；再斷開開關S2 ， 此時電壓表的示數為2.4V，則電源電壓U=V，待測電阻Rx=Ω
（3）保持S1閉合，S2斷開，當滑片P恰好滑到滑動變阻器的中點時，電壓表的示數應為 ， 待測電阻Rx的電功率為W．

Answer 1

【答案】
（1）滑動變阻器同時接了下面兩個接線柱
（2）3；5
（3）4；0.8
【解析】解：（1）無論怎樣移動滑動變阻器的滑片P的位置，電流表和電壓表的示數保持不變，燈泡保持較暗的亮度不變，說明滑動變阻器同時接了下面兩個接線柱；（2）將滑動變阻器的滑片P滑到最右端的b點，閉合開關S1和S2 ， 電路為滑動變阻器的簡單電路，電壓表測量電源電壓，所以電源電壓U=3V；再斷開開關S2 ， 滑動變阻器與電阻Rx串聯，則電路中的電流為I= = =0.12A，
根據串聯電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和可得：
Ux=U﹣U滑=3V﹣2.4V=0.6V，
由I= 得：Rx= = =5Ω；（3）保持S1閉合，S2斷開，當滑片P恰好滑到滑動變阻器的中點時，則根據串聯電路的總電阻等于各電阻之和可得：R總= Rb+Rx= ×20Ω+5Ω=15Ω，則電流I′= = =0.4A，所以，由I= 得：電壓表的示數U滑′=I′× Rb=0.4A× ×20Ω=4V；
Rx的電功率Px=I′2Rx=（0.4A）2×5Ω=0.8W．
所以答案是：（1）滑動變阻器同時接了下面兩個接線柱；（2）3；5；（3）4；0.8．