Question

8．如圖所示是簡易電子距離測(cè)量儀電路，R 是一根粗細(xì)均勻的電阻絲，其每厘米的電阻為0.5Ω，電路各部分均接觸良好，物體M只能在導(dǎo)軌上做直線運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)與之相連的金屬滑片P移動(dòng)．閉合開關(guān)，當(dāng)金屬滑片P置于電阻絲中點(diǎn)時(shí)，電壓表和電流表示數(shù)分別為1.5V和0.2A，由此可知（　　）

• A． 電源電壓為1.5V
• B． 電阻絲總長度為15cm
• C． 物體M移動(dòng)時(shí)，電路消耗的功率始終為0.6W
• D． 當(dāng)電壓表示數(shù)為0.5V時(shí)，物體M向左移動(dòng)了10cm

Answer 1

分析 由電路圖可知，電路為R的簡單電路，電壓表測(cè)變阻器右側(cè)部分電阻兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．
（1）金屬滑片P置于電阻絲中點(diǎn)時(shí)，根據(jù)歐姆定律求出被測(cè)電阻絲的電阻，進(jìn)一步求出電阻絲的最大阻值，根據(jù)題意求出電阻的總長度，根據(jù)歐姆定律求出電源的電壓，利用P=UI求出電路的總功率；
（2）根據(jù)歐姆定律求出電壓表的示數(shù)為0.5V時(shí)對(duì)應(yīng)的電阻，再根據(jù)題意求出物體M移動(dòng)的距離．

解答 解：因電壓表的內(nèi)阻很大，在電路中相當(dāng)于斷路，
所以，滑片移動(dòng)時(shí)，接入電路中的電阻不變，電路為R的簡單電路，電壓表測(cè)變阻器右側(cè)部分電阻兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．
（1）金屬滑片P置于電阻絲中點(diǎn)時(shí)，
由I=$\frac{U}{R}$可得，被測(cè)電阻絲的電阻：
R_中=$\frac{{U}_{中}}{I}$=$\frac{1.5V}{0.2A}$=7.5Ω，
則電阻絲的總電阻：
R=2R_中=2×7.5Ω=15Ω，
電阻絲的長度L=$\frac{15Ω}{0.5Ω/cm}$=30cm，故B錯(cuò)誤；
電源的電壓：
U=IR=0.2A×15Ω=3V，故A錯(cuò)誤；
電路的總功率：
P=UI=3V×0.2A=0.6W，即物體M移動(dòng)時(shí)，電路消耗的功率始終為0.6W，故C正確；
（2）當(dāng)電壓表示數(shù)為0.5V時(shí)，接入電路的電阻：
R′=$\frac{{U}^{′}}{I}$=$\frac{0.5V}{0.2A}$=2.5Ω，
物體M位于：
L′=$\frac{2.5Ω}{0.5Ω/cm}$=5cm，
故物體M向右移動(dòng)了：
△L=$\frac{1}{2}$L-L′=$\frac{1}{2}$×30cm-5cm=10cm，故D錯(cuò)誤．
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)歐姆定律的掌握和運(yùn)用，本題關(guān)鍵是認(rèn)識(shí)到滑動(dòng)變阻器起不到變阻作用．