【題目】如圖所示的電路中,直徑為D的圓環(huán)是用粗細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,電阻不計的金屬桿OP上接有電流表A,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,內阻不計.當閉合電鍵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、乙兩同學按此電路圖,分別做實驗,并記下當滑片P在某些位置時各電表的示數(shù).

1)甲、乙兩同學分別用游標卡尺和螺旋測微器測量小圓環(huán)的厚度,如下圖所示,甲、乙同學的讀數(shù)分別為 mm mm

2)根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù),回答下列問題:

根據(jù)表1中的實驗數(shù)據(jù),請通過計算,分析完成表1位置A”下的空格.

I= A;U1= V

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,可能乙同學在實驗過程中, 部分的電路發(fā)生了斷路.

根據(jù)中的分析,請思考:當滑片P滑到G、A之間位置X時,則表2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

A0.05A,0.75V,5.25V

B0.07A1.05V,4.95V

C0.16A2.40V,3.60V

D0.25A,3.75V,2.25V

【答案】13.64;3.878;(2①0.4A;6V;②GA之間斷路;③BD

【解析】

試題(1)甲同學的讀數(shù)為:0.3cm+0.02mm×32=3.64mm;乙同學讀數(shù):3.5mm+0.01mm×37.8=3.878mm;(2當滑片滑動A位置,圓環(huán)部分短路,電壓表電壓表V2的示數(shù)為0,電源電動勢等于圓環(huán)部分未短路時,兩電壓表示數(shù)之和,即E=3.75+2.25V=6V,電阻R1的阻值,則此時電壓表V1的示數(shù)為6V,電流表的示數(shù).所以位置A”下的空格分別為0.4A6V

通過甲同學數(shù)據(jù)分析知,電壓表V2的示數(shù)先增大后減小,是因為并聯(lián)部分電阻先增大后減小,乙同學電壓表V2的示數(shù)逐漸增大,知圓環(huán)部分的電阻逐漸增大,知乙同學做實驗時,圓環(huán)在G、A之間某處發(fā)生斷路故障.

由于GA之間某處發(fā)生斷路故障,所以在位置X處,圓環(huán)的電阻可能比BA部分小,可能比BG部分大,則電流表的示數(shù)可能小于0.08A,可能大于0.24A.當電流表示數(shù)小于0.08A時,U11.20V,U24.80V,當電流大于0.24A時,U13.6VU22.4V.又電壓表U1的示數(shù)與電流表的示數(shù)比值等于R1的阻值,為15Ω.故BD正確,AC錯誤.故選BD

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