Question

（10分）如图所示的电路中，直径为D的圆环是用粗细均匀的电阻丝制成的，其阻值为R，图中A，B，…，H为圆环的等分点，A点固定，P为滑片，且滑片P能沿圆环滑动，并保持良好的接触，电源电动势为E，内阻不计。当闭合电键S后，滑片P沿圆环顺时针滑动时，图中各表的示数会发生变化。甲、乙两同学按此电路图，分别做实验，并记下当滑片P在某些位置时各电表的示数。

U2

U1

I

根据上述实验数据，回答下列问题：

（1）根据表1中的实验数据，请通过计算，分析完成表1中“位置A”下的空格。I=       A；U₁=       V；U₂=        V

（2）根据表1、表2中的实验数据，请通过比较、分析来说明甲、乙两同学测得的实验数据不同的原因：                                                                   。

（3）根据（2）中的分析，请思考：当滑片P滑到G、A之间位置X时，则表2中“位置X”下的空格可能的数据（即各电表的示数）分别是（       ）

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）乙同学做实验时，圆环在G、A之间某处发生断路故障

（3）BD

【解析】本题考查的是对欧姆定律的应用问题，(1)由表中数据可知，电源电压U=U₁+U₂=2.75V+2.25V=6V，R的阻值

当滑片接A时，圆形电阻被短路，则电路中只有R₁接入；则由欧姆定律可得：

电路中电流

此时电压表V₁测电源电压，故V₁的示数为6V；电压表V₂并联在导线两端，故电压表V₂的示数为0；

(2)比较两表可知，乙表中的电流值总要比甲表中的电流值稍小一些，则说明同样接入时，乙同学实验中的电阻要大于甲同学实验中的电阻；因电阻并联后总电阻要减小；故说明乙同学做实验时，只能是接入一段导线，故说明乙同学做实验时应该是导线的一部分发生了断路；因从A到G一直有示数，故说明只能是G到A之间的部分的某点发生了断路故障；(3) 由2的分析可知，在G、A之间断路存在，则应考虑X点在断点之前或断点之后两种情况；若X在断点之前，则电流应小于G点时的电流0.08A；但最小不会小于全部接入时的电流，即故A错误；

当电流等于0.07A时，此时电压表V₁示数；电压表V₂的示数为；故B正确；

若触点在断点之后，则接入电路的为触点与A之间的部分，则此时电流应介于0.17A～0.4A之间；故C不可能；

若电流为0.25A，则电压故D正确；