Question

（10分）如圖所示的電路中，直徑為D的圓環(huán)是用粗細(xì)均勻的電阻絲制成的，其阻值為R，圖中A，B，…，H為圓環(huán)的等分點，A點固定，P為滑片，且滑片P能沿圓環(huán)滑動，并保持良好的接觸，電源電動勢為E，內(nèi)阻不計。當(dāng)閉合電鍵S后，滑片P沿圓環(huán)順時針滑動時，圖中各表的示數(shù)會發(fā)生變化。甲、乙兩同學(xué)按此電路圖，分別做實驗，并記下當(dāng)滑片P在某些位置時各電表的示數(shù)。

U2

U1

I

根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)，回答下列問題：

（1）根據(jù)表1中的實驗數(shù)據(jù)，請通過計算，分析完成表1中“位置A”下的空格。I=       A；U₁=       V；U₂=        V

（2）根據(jù)表1、表2中的實驗數(shù)據(jù)，請通過比較、分析來說明甲、乙兩同學(xué)測得的實驗數(shù)據(jù)不同的原因：                                                                   。

（3）根據(jù)（2）中的分析，請思考：當(dāng)滑片P滑到G、A之間位置X時，則表2中“位置X”下的空格可能的數(shù)據(jù)（即各電表的示數(shù)）分別是（       ）

A．0.05A，0.75V，5.25V           B．0.07A，1.05V，4.95V

C．0.16A，2.40V，3.60V           D．0.25A，3.75V，2.25V

 

Answer 1

【答案】

（1）0.4A；6V；0

（2）乙同學(xué)做實驗時，圓環(huán)在G、A之間某處發(fā)生斷路故障

（3）BD

【解析】本題考查的是對歐姆定律的應(yīng)用問題，(1)由表中數(shù)據(jù)可知，電源電壓U=U₁+U₂=2.75V+2.25V=6V，R的阻值

當(dāng)滑片接A時，圓形電阻被短路，則電路中只有R₁接入；則由歐姆定律可得：

電路中電流

此時電壓表V₁測電源電壓，故V₁的示數(shù)為6V；電壓表V₂并聯(lián)在導(dǎo)線兩端，故電壓表V₂的示數(shù)為0；

(2)比較兩表可知，乙表中的電流值總要比甲表中的電流值稍小一些，則說明同樣接入時，乙同學(xué)實驗中的電阻要大于甲同學(xué)實驗中的電阻；因電阻并聯(lián)后總電阻要減小；故說明乙同學(xué)做實驗時，只能是接入一段導(dǎo)線，故說明乙同學(xué)做實驗時應(yīng)該是導(dǎo)線的一部分發(fā)生了斷路；因從A到G一直有示數(shù)，故說明只能是G到A之間的部分的某點發(fā)生了斷路故障；(3) 由2的分析可知，在G、A之間斷路存在，則應(yīng)考慮X點在斷點之前或斷點之后兩種情況；若X在斷點之前，則電流應(yīng)小于G點時的電流0.08A；但最小不會小于全部接入時的電流，即故A錯誤；

當(dāng)電流等于0.07A時，此時電壓表V₁示數(shù)；電壓表V₂的示數(shù)為；故B正確；

若觸點在斷點之后，則接入電路的為觸點與A之間的部分，則此時電流應(yīng)介于0.17A～0.4A之間；故C不可能；

若電流為0.25A，則電壓故D正確；