Question

（10分）如圖所示的電路中，直徑為D的圓環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沿圓環順時針滑動時，圖中各表的示數會發生變化。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。

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

（2）根據上述實驗數據，回答下列問題：
①根據表1中的實驗數據，請通過計算，分析完成表1中“位置A”下的空格。
I=       A；U₁=       V。
②根據表1、表2中的實驗數據，請通過比較、分析來說明，可能乙同學在實驗過程中，         部分的電路發生了斷路。
③根據②中的分析，請思考：當滑片P滑到G、A之間位置X時，則表2中“位置X”下的空格可能的數據（即各電表的示數）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

試題分析：（1）甲同學的讀數為：0.3cm+0.02mm×32=3.64mm；乙同學讀數：3.5mm+0.01mm×37.8=3.878mm；（2）①當滑片滑動A位置，圓環部分短路，電壓表電壓表V₂的示數為0，電源電動勢等于圓環部分未短路時，兩電壓表示數之和，即E=3.75+2.25V=6V，電阻R₁的阻值，則此時電壓表V₁的示數為6V，電流表的示數．所以“位置A”下的空格分別為0.4A，6V．
②通過甲同學數據分析知，電壓表V₂的示數先增大后減小，是因為并聯部分電阻先增大后減小，乙同學電壓表V₂的示數逐漸增大，知圓環部分的電阻逐漸增大，知乙同學做實驗時，圓環在G、A之間某處發生斷路故障．
③由于G、A之間某處發生斷路故障，所以在位置X處，圓環的電阻可能比BA部分小，可能比BG部分大，則電流表的示數可能小于0.08A，可能大于0.24A．當電流表示數小于0.08A時，U₁＜1.20V，U₂＞4.80V，當電流大于0.24A時，U₁＞3.6V，U₂＜2.4V．又電壓表U₁的示數與電流表的示數比值等于R₁的阻值，為15Ω．故B、D正確，A、C錯誤．故選BD．