Question

小丽设计了如图所示的简易电子距离测量仪，R是一根粗细均匀的电阻丝，其每厘米长的电阻为0.5Ω，电路各部分均接触良好．物体M只能在导轨上做直线运动，并带动与之相连的金属滑片P移动，电压表示数可反映物体M移动的距离．开始测量前，将金属滑片P置于电阻丝中点，此时电压表和电流表示数分别为1.5V和0.2A．由此可知（　　）

A．电阻丝的总电阻为7.5Ω

B．当电压表示数为2V时，物体M向右移动了5cm

C．当电压表示数为1V时，物体M向左移动了5cm

D．若开始测量前，将金属滑片P置于电阻丝某端点，可测量的最大距离30cm．

Answer 1

分析：由电路图可知，电路为R的简单电路，电压表测变阻器右侧部分电阻两端的电压，电流表测电路中的电流；
（1）金属滑片P置于电阻丝中点时，根据欧姆定律求出变阻器接入电路的电阻，进一步求出电阻丝的最大阻值，根据题意求出电阻的总长度；
（2）根据欧姆定律求出电压表的示数为2V和1V时对应的电阻，再根据题意求出物体M向左移动的距离．

解答：解：（1）金属滑片P置于电阻丝中点时，
电阻丝接入电路的电阻R_中=

U中

I

=

1.5V

0.2A

=7.5Ω，
电阻丝的总电阻为R=2R_中=2×7.5Ω=15Ω；
电阻丝的长度L=

15Ω

0.5Ω/cm

=30cm，
即当开始测量前，将金属滑片P置于电阻丝某端点，可测量的最大距离30cm；
（2）当电压表示数为2V时，接入电路的电阻R′=

U′

I

=

2V

0.2A

=10Ω，
物体M位于L′=

10Ω

0.5Ω/cm

=20cm，
故物体M向左移动了△L=L′-

1

2

L=20cm-15cm=5cm；
（3）当电压表示数为1V时，接入电路的电阻R″=

U″

I

=

1V

0.2A

=5Ω，
物体M位于L″=

5Ω

0.5Ω/cm

=10cm，
故物体M向右移动了△L=

1

2

L-L″=15cm-10cm=5cm；
故选BCD．

点评：本题考查了学生对欧姆定律的掌握和运用，本题关键是认识到滑动变阻器起不到变阻作用．