Question

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)．
                         表一甲同學(xué)測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

滑片P的位置	位置B	位置C	位置D	位置E	位置F	位置x	位置A
電流表A的示數(shù)（A）	0.25	0.20	0.18	0.17	0.18	0.19
電壓表V1的示數(shù)（V）	3.75	3.00	2.70	2.55	2.70	2.85
電壓表V2的示數(shù)（V）	2.25	3.00	3.30	3.45	3.30	3.15

表二乙同學(xué)測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

滑片P的位置	位置B	位置C	位置D	位置E	位置F	位置G	位置x
電流表A的示數(shù)（A ）	0.24	0.17	0.13	0.11	0.09	0.08
電壓表V1的示數(shù)（V）	3.60	2.55	1.95	1.65	1.35	1.20
電壓表V2的示數(shù)（V）	2.40	3.45	4.05	4.35	4.65	4.80

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，回答下列問題：
（1）根據(jù)表1中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)通過計(jì)算，分析完成表1中“位置A”下的空格．

 

（2）根據(jù)表1、表2中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)通過比較、分析來說明甲、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

分析：（1）理清電路，通過歐姆定律求出兩電壓表示數(shù)和電流表示數(shù)之和．
（2）甲同學(xué)數(shù)據(jù)，電壓表V₂的示數(shù)先增大后減小，是因?yàn)椴⒙?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，根據(jù)此規(guī)律判斷故障．
（3）抓住GA間的斷路故障，判斷出電壓表、電流表的示數(shù)范圍，通過電壓表的示數(shù)與電流表的示數(shù)比值等于R₁的阻值進(jìn)行判斷．

解答：解：（1）當(dāng)滑片滑動(dòng)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(dòng)勢(shì)等于圓環(huán)部分未短路時(shí)，兩電壓表示數(shù)之和，即E=3.75+2.25V=6V，電阻R₁的阻值R1=

3.75

0.25

Ω=15Ω，則此時(shí)電壓表V₁的示數(shù)為6V，電流表的示數(shù)I=

6

15

A=0.4A．所以“位置A”下的空格分別為0.4A，6V，0．
（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?yàn)椴⒙?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(shí)驗(yàn)時(shí)，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(shí)，U₁＜1.20V，U₂＞4.80V，當(dāng)電流大于0.24A時(shí)，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(cuò)誤．
故選BD．
故答案為：（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

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵理清電路，通過歐姆定律進(jìn)行解決．以及掌握故障分析的方法．