题目内容
11．某实验小组利用图甲所示电路研究滑动变阻器特点，初始时滑片P在最右端，但由于电路中某处发生断路，合上开关后发现滑片P向左滑过一段距离x后电流表才有读数，于是该组同学分别作出了电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系图，如图乙所示，根据图象，完成下列问题：
（1）电路中发生断路的位置C；
（A）电流表
（B）定值电阻R
（C）绕制滑动变阻器的电阻丝距右端5cm某处
（D）绕制滑动变阻器的电阻丝距右端10cm某处
（2）电池的电压为1.5V；
（3）电阻R的阻值为1Ω；
（4）若绕滑动变阻器的电阻丝的电阻与其长度成正比，则滑动变阻器的总电阻值为18Ω．
分析 （1）从图象上可看出，电路中通路和断路状态由此即可判断故障位置；
（2）从图象上可以看出断点的位置和电源电压的大小；
（3）从图象上可看出，当x=5cm时电路为通路，并读出电表的示数，根据串联电路电压的规律求出电阻R两端的电压，根据欧姆定律求出电阻R的大小；
（4）根据欧姆定律求出接入电路的电阻，即为此时滑动变阻器完好部分的电阻丝的阻值，根据电阻丝的电阻与其长度成正比判断出滑动变阻器的总电阻值．
解答 解：（1）从图象上可看出，当x＞5cm时，电路为通路，说明电路中的电流表、定值电阻R和x=5cm时的变阻器为正常的，所以故障为：绕制滑动变阻器的电阻丝距右端5cm的某处；
（2）由图乙可知，当x＜5cm时，电压表示数保持1.5V不变，则电源电压为1.5V；
（3）当x=5cm时，由乙图可知，电压表示数I1=1.35V，电流表示数U1=0.15A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R两端的电压：
UR=U0-U1=1.5V-1.35V=0.15V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，电阻R的阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{1}}$=$\frac{0.15V}{0.15A}$=1Ω；
滑动变阻器完好部分的电阻丝的阻值：
R1=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{1.35V}{0.15A}$=9Ω；
由乙图可知滑动变阻器电阻丝的长度为10cm．滑动变阻器完好部分的电阻丝为10cm-5cm，根据若绕滑动变阻器的电阻丝的电阻与其长度成正比可知：滑动变阻器的总电阻值为9Ω×2=18Ω．
故答案为：（1）C；（2）1.5；（3）1；18．
点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是分析图象得到有用的数据．
练习册系列答案
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18．如图所示的四种现象中，由于光的折射形成的是（ ）
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16．以下对常见物体尺度的估测上比较符合实际的是（ ）
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3．
如图的电路中，灯L标有“3V 6Ω”、滑动变阻器 R 上标有“50Ω 1A”的字样，电压表量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，电源电压恒为4.5V．为了保证电路中各元件安全工作，闭合开关时，滑动变阻器接入电路的阻值变化范围应控制在（不考虑温度对电阻的影响）（ ）
如图的电路中，灯L标有“3V 6Ω”、滑动变阻器 R 上标有“50Ω 1A”的字样，电压表量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，电源电压恒为4.5V．为了保证电路中各元件安全工作，闭合开关时，滑动变阻器接入电路的阻值变化范围应控制在（不考虑温度对电阻的影响）（ ）| A． | 2.5Ω～20Ω | B． | 2.5Ω～12Ω | C． | 3Ω～12Ω | D． | 12Ω～20Ω |
请分析一下两个有关能量的问题．