Question

【题目】如图甲所示电路中，电源电压不变，R1是定值电阻，R2由三段材料不同、横截面积相同的均匀直导体EF、FG、GH连接而成，其中一段是铜导体，其电阻可忽略不计，另两段导体的阻值与自身长成正比，P是与R2良好接触并能移动的滑动触头，闭合开关S将P从H端移到E端时，电流表示数I与P向左移动距离x之间的关系如图乙所示．已知R1=10Ω，则下列判断错误的是（ ）
A.当P位于x=31cm处时，R2消耗的功率为0.5W
B.GH导体的电阻为5Ω
C.电源电压为6V
D.FG段为铜导体

Answer 1

【答案】B
【解析】解：（1）由图甲知，当滑片位于E端时，电路为R1的简单电路，电路中的电流最大，由图象可知，I大=0.6A， 由I= 可得，电源的电压：
U=I大R1=0.6A×10Ω=6V，故C正确；（2）当滑片位于H端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图象可知，I小=0.2A，
则电路中的总电阻：R总= = =30Ω，
串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以滑动变阻器的最大阻值：
REH=R总﹣R1=30Ω﹣10Ω=20Ω，
由于滑片P从H端向E端移动，由图象的拐点（15cm﹣25cm）可知：
GH=15cm，FG=25cm﹣15cm=10cm，EF=35cm﹣25cm=10cm，
中间一段电流无变化，故FG是铜导线，故D正确；
由图象可知，当滑片P位于F点时，电路中的电流I=0.4A，则总电阻：
R总′= = =15Ω，
则EF段的总电阻：REF=R总′﹣R1=15Ω﹣10Ω=5Ω；
GH导体的电阻为：RGH=R总﹣REF=20Ω﹣5Ω=15Ω，故B错误；（3）当x=31cm时，EF段连入电路的长度：LEF=35cm﹣31cm=4cm，
此时EF段连入的阻值：R2= ×LEF= ×4cm=2Ω，
由串联电路特点和欧姆定律可得此时电路中的电流：I= = =0.5A，
由P=I2R可得，此时R2消耗的功率P2=I2R2=（0.5A）2×2Ω=0.5W，故A正确．
故选B．
【考点精析】解答此题的关键在于理解欧姆定律及其应用的相关知识，掌握欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR），以及对电功率的计算公式的理解，了解计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R．