Question

14．田俊濤設(shè)計(jì)了如圖所示的電子距離測(cè)量?jī)x，R是一根粗細(xì)均勻的電阻絲，其每厘米長(zhǎng)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)，電壓表示數(shù)可反映物體M移動(dòng)的距離．測(cè)量前，將金屬滑片P置于電阻絲中點(diǎn)，此時(shí)電壓表和電流表示數(shù)分別為1.5V和0.2A．由此可知（　�。�

• A． 電阻絲的總電阻為7.5Ω
• B． 當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時(shí)，物體M向左移動(dòng)了5cm
• C． 當(dāng)電壓表示數(shù)為1V時(shí)，物體M向左移動(dòng)了5cm
• D． 若開始測(cè)量前，將金屬滑片P置于電阻絲某端點(diǎn)，可測(cè)量的最大距離15cm

Answer 1

分析 由電路圖可知，電路為R的簡(jiǎn)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(zhǎng)度；
（2）根據(jù)歐姆定律求出電壓表的示數(shù)為2V和1V時(shí)對(duì)應(yīng)的電阻，再根據(jù)題意求出物體M向左移動(dòng)的距離．

解答 解：由電路圖可知，電路為R的簡(jiǎn)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，故A錯(cuò)誤；
電阻絲的長(zhǎng)度L=$\frac{15Ω}{0.5Ω/cm}$=30cm，
即當(dāng)開始測(cè)量前，將金屬滑片P置于電阻絲某端點(diǎn)，可測(cè)量的最大距離30cm，故D錯(cuò)誤；
（2）當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時(shí)，接入電路的電阻：
R′=$\frac{{U}^{′}}{I}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω，
物體M位于：
L′=$\frac{10Ω}{0.5Ω/cm}$=20cm，
故物體M向左移動(dòng)了：
△L=L′-$\frac{1}{2}$L=20cm-15cm=5cm，故B正確；
（3）當(dāng)電壓表示數(shù)為1V時(shí)，接入電路的電阻：
R″=$\frac{{U}^{″}}{I}$=$\frac{1V}{0.2A}$=5Ω，
物體M位于：
L″=$\frac{5Ω}{0.5Ω/cm}$=10cm，
故物體M向右移動(dòng)了：
△L=$\frac{1}{2}$L-L″=15cm-10cm=5cm，故C錯(cuò)誤．
故選B．

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．