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，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(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)。

（1）甲、乙兩同學(xué)分別用游標(biāo)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(xué)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：

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。

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，可能乙同學(xué)在實驗過程中， 部分的電路發(fā)生了斷路。

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

（1）3.64；3.878；（2）①0.4A；6V；②GA之間斷路；③BD

【解析】

試題分析：（1）甲同學(xué)的讀數(shù)為：0.3cm+0.02mm×32=3.64mm；乙同學(xué)讀數(shù)：3.5mm+0.01mm×37.8=3.878mm；（2）①當(dāng)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0.4A，6V．

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

③由于G、A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(dāng)電流表示數(shù)小于0.08A時，U1＜1.20V，U2＞4.80V，當(dāng)電流大于0.24A時，U1＞3.6V，U2＜2.4V．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B、D正確，A、C錯誤．故選BD．

考點(diǎn)：游標(biāo)卡尺及螺旋測微器的讀數(shù)；電路的分析及歐姆定律的應(yīng)用。