Question

【題目】如圖甲所示電路中，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(dǎo)體EF、FG、GH連接而成，其中一段是銅導(dǎo)體，其電阻可忽略不計(jì)，另兩段導(dǎo)體的阻值與自身長(zhǎng)成正比，P是與R2良好接觸并能移動(dòng)的滑動(dòng)觸頭，閉合開關(guān)S將P從H端移到E端時(shí)，電流表示數(shù)I與P向左移動(dòng)距離x之間的關(guān)系如圖乙所示．已知R1=10Ω，則下列判斷錯(cuò)誤的是（ ）
A.當(dāng)P位于x=31cm處時(shí)，R2消耗的功率為0.5W
B.GH導(dǎo)體的電阻為5Ω
C.電源電壓為6V
D.FG段為銅導(dǎo)體

Answer 1

【答案】B
【解析】解：（1）由圖甲知，當(dāng)滑片位于E端時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電路中的電流最大，由圖象可知，I大=0.6A， 由I= 可得，電源的電壓：
U=I大R1=0.6A×10Ω=6V，故C正確；（2）當(dāng)滑片位于H端時(shí)，滑動(dòng)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小=0.2A，
則電路中的總電阻：R總= = =30Ω，
串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以滑動(dòng)變阻器的最大阻值：
REH=R總﹣R1=30Ω﹣10Ω=20Ω，
由于滑片P從H端向E端移動(dòng)，由圖象的拐點(diǎn)（15cm﹣25cm）可知：
GH=15cm，F(xiàn)G=25cm﹣15cm=10cm，EF=35cm﹣25cm=10cm，
中間一段電流無(wú)變化，故FG是銅導(dǎo)線，故D正確；
由圖象可知，當(dāng)滑片P位于F點(diǎn)時(shí)，電路中的電流I=0.4A，則總電阻：
R總′= = =15Ω，
則EF段的總電阻：REF=R總′﹣R1=15Ω﹣10Ω=5Ω；
GH導(dǎo)體的電阻為：RGH=R總﹣REF=20Ω﹣5Ω=15Ω，故B錯(cuò)誤；（3）當(dāng)x=31cm時(shí)，EF段連入電路的長(zhǎng)度：LEF=35cm﹣31cm=4cm，
此時(shí)EF段連入的阻值：R2= ×LEF= ×4cm=2Ω，
由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得此時(shí)電路中的電流：I= = =0.5A，
由P=I2R可得，此時(shí)R2消耗的功率P2=I2R2=（0.5A）2×2Ω=0.5W，故A正確．
故選B．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解歐姆定律及其應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)，掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過(guò)的電流就越小．（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR），以及對(duì)電功率的計(jì)算公式的理解，了解計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．