Question

8．如图所示是简易电子距离测量仪电路，R 是一根粗细均匀的电阻丝，其每厘米的电阻为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．闭合开关，当金属滑片P置于电阻丝中点时，电压表和电流表示数分别为1.5V和0.2A，由此可知（　　）

• A． 电源电压为1.5V
• B． 电阻丝总长度为15cm
• C． 物体M移动时，电路消耗的功率始终为0.6W
• D． 当电压表示数为0.5V时，物体M向左移动了10cm

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，根据欧姆定律求出被测电阻丝的电阻，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，根据欧姆定律求出电源的电压，利用P=UI求出电路的总功率；
（2）根据欧姆定律求出电压表的示数为0.5V时对应的电阻，再根据题意求出物体M移动的距离．

解答 解：因电压表的内阻很大，在电路中相当于断路，
所以，滑片移动时，接入电路中的电阻不变，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，
由I=$\frac{U}{R}$可得，被测电阻丝的电阻：
R_中=$\frac{{U}_{中}}{I}$=$\frac{1.5V}{0.2A}$=7.5Ω，
则电阻丝的总电阻：
R=2R_中=2×7.5Ω=15Ω，
电阻丝的长度L=$\frac{15Ω}{0.5Ω/cm}$=30cm，故B错误；
电源的电压：
U=IR=0.2A×15Ω=3V，故A错误；
电路的总功率：
P=UI=3V×0.2A=0.6W，即物体M移动时，电路消耗的功率始终为0.6W，故C正确；
（2）当电压表示数为0.5V时，接入电路的电阻：
R′=$\frac{{U}^{′}}{I}$=$\frac{0.5V}{0.2A}$=2.5Ω，
物体M位于：
L′=$\frac{2.5Ω}{0.5Ω/cm}$=5cm，
故物体M向右移动了：
△L=$\frac{1}{2}$L-L′=$\frac{1}{2}$×30cm-5cm=10cm，故D错误．
故选C．

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．