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(diǎn)，A點(diǎn)固定，P為滑片，且滑片P能沿圓環(huán)滑動(dòng)，并保持良好的接觸，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)。當(dāng)閉合電鍵S后，滑片P沿圓環(huán)順時(shí)針滑動(dòng)時(shí)，圖中各表的示數(shù)會(huì)發(fā)生變化。甲、乙兩同學(xué)按此電路圖，分別做實(shí)驗(yàn)，并記下當(dāng)滑片P在某些位置時(shí)各電表的示數(shù)。

U2

U1

I

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題：

（1）根據(jù)表1中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)通過(guò)計(jì)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)通過(guò)比較、分析來(lái)說(shuō)明甲、乙兩同學(xué)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不同的原因：                                                                   。

（3）根據(jù)（2）中的分析，請(qǐng)思考：當(dāng)滑片P滑到G、A之間位置X時(shí)，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(shí)驗(yàn)時(shí)，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(duì)歐姆定律的應(yīng)用問(wèn)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(shí)，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(shí)電壓表V₁測(cè)電源電壓，故V₁的示數(shù)為6V；電壓表V₂并聯(lián)在導(dǎo)線(xiàn)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(shuō)明同樣接入時(shí)，乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)中的電阻要大于甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)中的電阻；因電阻并聯(lián)后總電阻要減��；故說(shuō)明乙同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)，只能是接入一段導(dǎo)線(xiàn)，故說(shuō)明乙同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該是導(dǎo)線(xiàn)的一部分發(fā)生了斷路；因從A到G一直有示數(shù)，故說(shuō)明只能是G到A之間的部分的某點(diǎn)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(diǎn)在斷點(diǎn)之前或斷點(diǎn)之后兩種情況；若X在斷點(diǎn)之前，則電流應(yīng)小于G點(diǎn)時(shí)的電流0.08A；但最小不會(huì)小于全部接入時(shí)的電流，即故A錯(cuò)誤；

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

若觸點(diǎn)在斷點(diǎn)之后，則接入電路的為觸點(diǎn)與A之間的部分，則此時(shí)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；