14.如圖1所示電路中,電源電壓不變,R1是定值電阻,R2由三段材料不同、橫截面積相同的均勻直導體EF、FG、GH連接而成,其中一段是銅導體,其電阻可忽略不計,另兩段導體的阻值與自身長成正比,P是與R2良好接觸并能移動的滑動觸頭.閉合開關S將P從H端移到E端時,電流表示數(shù)I與P向左移動距離x之間的關系如圖2所示.已知R1=10Ω,則(  )
A.EF導體每1cm的電阻為2Ω
B.GH導體的電阻為5Ω
C.當電流表示數(shù)為0.5A時,x的值為31cm
D.P位于x=0cm及x=23cm兩處時,R2消耗的功率相等

分析 當滑動變阻器接入電路中的電阻為零時,電路中電流最大,根據(jù)圖象讀出電路中的最大電流,根據(jù)歐姆定律求出電源的電壓;當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,電路中的電流最小,根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻,根據(jù)電阻的串聯(lián)求出滑動變阻器的最大阻值,由圖象可知滑片P從H端向E端移動出現(xiàn)拐點,據(jù)此確定GH、FG、EF的長度,滑片位于銅導線段時電路中的電流不變,據(jù)此確定銅導線的長度,根據(jù)圖象得出當滑片P位于F點時電路中的電流,根據(jù)歐姆定律求出總電阻,根據(jù)電阻的串聯(lián)求出EF段的總電阻;
(1)知道EF段的總電阻和長度可知每1cm的電阻;
(2)根據(jù)電阻的串聯(lián)求出GH導體的電阻;
(3)根據(jù)歐姆定律求出當電流表示數(shù)為0.5A時電路中的總電阻,根據(jù)電阻的串聯(lián)求出此時R2接入電路中電阻,然后求出變阻器接入電路中電阻的長度,進一步求出x的值;
(4)當x=0cm時電路中的電流最大,根據(jù)P=I2R求出R2消耗的功率,當x=23cm時,電路中的電流I=0.4A,阻值R2=5Ω,再根據(jù)P=I2R求出R2消耗的功率,然后得出判斷.

解答 解:當滑片位于E端時,電路為R1的簡單電路,電路中的電流最大,
由圖象可知,I=0.6A,
由I=$\frac{U}{R}$可得,電源的電壓:
U=IR1=0.6A×10Ω=6V,
當滑片位于H端時,滑動變阻器接入電路中的電阻最大,電路中的電流最小
由圖象可知,I=0.2A,
則電路中的總電阻:
R=$\frac{U}{{I}_{小}}$=$\frac{6V}{0.2A}$=30Ω,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,滑動變阻器的最大阻值:
REH=R-R1=30Ω-10Ω=20Ω,
由于滑片P從H端向E端移動,由圖象的拐點可知:
GH=15cm,F(xiàn)G=25cm-15cm=10cm,EF=35cm-25cm=10cm,
中間一段電流無變化,故FG是銅導線,
由圖象可知,當滑片P位于F點時,電路中的電流I=0.4A,則總電阻:
R′=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.4A}$=15Ω,
則EF段的總電阻:
REF=R′-R1=15Ω-10Ω=5Ω,
A.EF導體每1cm的電阻$\frac{5Ω}{10cm}$=0.5Ω/cm,故A錯誤;
B.GH導體的電阻RGH=REH-REF=20Ω-5Ω=15Ω,故B錯誤;
C.當電流表示數(shù)為0.5A時,電路中的總電阻R″=$\frac{U}{I′}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω,
此時R2接入電路中電阻R2=R″-R1=12Ω-10Ω=2Ω,長度為$\frac{2Ω}{0.5Ω/cm}$=4cm,
則x=35cm-4cm=31cm,故C正確;
D.當x=0cm時,R2消耗的功率P2=I2R2=(0.2A)2×20Ω=0.8W,
當x=23cm時,電路中的電流I=0.4A,R2=5Ω,則R2消耗的功率P2′=I2R2=(0.4A)2×5Ω=0.8W,D正確.
故選CD.

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用,從圖象中獲取有用的信息是關鍵.

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(2)探究海波熔化過程的實驗中用“水溶法”加熱的好處是使物體受熱均勻.
(3)由圖象甲可知海波是(是/不是)晶體,由圖象乙可知水的沸點是100℃.
(4)海波在熔化的過程中,保持不變的物理量有A.
A.溫度     B.內(nèi)能    C.比熱容    D.密度
(5)第二興趣小組在同一實驗室同時做了探究“水的沸騰”實驗,在同一坐標系中畫出來的圖象如圖丙虛線所示,對于兩圖象不同的原因,下列分析不正確的有A和C.
A.開始記錄時水的初溫不同              B.第二小組水的質(zhì)量可能比第一小組大
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(1)小李將電流表接在A處,閉合開關,電流表示數(shù)如圖2所示,為了測量結(jié)果準確,她應該斷開開關,換電流表的小量程,重新進行試驗.
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(3)老師收集到幾個組的數(shù)據(jù)如表:
組別L1規(guī)格L2規(guī)格IA/AIB/AIC/A
10.120.120.23
20.150.200.35
30.120.140.26
4 甲0.160.180.30
對于測量數(shù)據(jù)的相關分析,以下說法正確的兩個是CD.
A、第1組數(shù)據(jù)沒有測量誤差
B.分析多組數(shù)據(jù)是為了減小誤差
C.選用不同規(guī)格的燈進行實驗,可使結(jié)論更具普遍性
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