如图甲所示，坐位体前屈是中学生体质健康测试项目之一。图乙是小亮同学为其设计的工作原理图，电源电压恒为 3V，定值电阻 R1=10Ω，R2为一根长 30cm 的均匀电阻丝（阻值跟长度成正比），其最大阻值为 30Ω，挡板未受推力时，滑片 P 位于电阻丝的 B 端，在挡板处施加推力时，滑片 P 可自由滑动。闭合开关，电路消耗的最小功率是________W，某同学的成绩是 20cm 时，电流表的示数为________A，电压表的示数是________V。
答案：0.225；0.15；1.5
查看解析
[1] 闭合开关，R1和 R2串联，电压表测量与 R2并联部分两端的电压，电流表测量电路电流，当推动挡板 P 到 B 端时，变阻器接入电路的阻值最大时，电路的总阻值最大，由 P=U²/R 可知电路的总功率最小，电路消耗的最小功率 P=U²/R总=U²/(R1+R2)= (3V)²/(10Ω+30Ω)=0.225W。
[2][3]R2为一根长 30cm 的均匀电阻丝（阻值跟长度成正比），某同学的成绩是 20cm 时，当 P 离 B 的距离等于 20cm 时，滑动变阻器连入电路的有效长度为 30cm‑20cm=10cm。
变阻器接入电路的阻值 (30Ω/30cm)×10cm=10Ω。
电流表的示数为 I=U/R=U/(R1+R2′)=3V/(10Ω+10Ω)=0.15A。
电压表的示数 U2=IR2′=0.15A×10Ω=1.5V。