Question

如图所示的电路中，直径为D的圆环是用粗细均匀的电阻丝制成的，其阻值为R，图中A，B，…，H为圆环的等分点，A点固定，电阻不计的金属杆OP上接有电流表A，P为滑片，且滑片P能沿圆环滑动，并保持良好的接触，电源电动势为E，内阻不计．当闭合电键S后，滑片P沿圆环顺时针滑动时，图中各表的示数会发生变化．甲、乙两同学按此电路图，分别做实验，并记下当滑片P在某些位置时各电表的示数．

（1）甲、乙两同学分别用游标卡尺和螺旋测微器测量小圆环的厚度，如下图所示，甲、乙同学的读数分别为            mm，             mm．

（2）根据上述实验数据，回答下列问题：

①根据表1中的实验数据，请通过计算，分析完成表1中“位置A”下的空格．

I=       A；U₁=       V．

②根据表1、表2中的实验数据，请通过比较、分析来说明，可能乙同学在实验过程中，         部分的电路发生了断路．

③根据②中的分析，请思考：当滑片P滑到G、A之间位置X时，则表2中“位置X”下的空格可能的数据（即各电表的示数）分别是       

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）3.64；3.878；（2）①0.4A；6V；②GA之间断路；③BD

【解析】

试题（1）甲同学的读数为：0.3cm+0.02mm×32=3.64mm；乙同学读数：3.5mm+0.01mm×37.8=3.878mm；（2）①当滑片滑动A位置，圆环部分短路，电压表电压表V2的示数为0，电源电动势等于圆环部分未短路时，两电压表示数之和，即E=3.75+2.25V=6V，电阻R1的阻值，则此时电压表V1的示数为6V，电流表的示数．所以“位置A”下的空格分别为0.4A，6V．

②通过甲同学数据分析知，电压表V2的示数先增大后减小，是因为并联部分电阻先增大后减小，乙同学电压表V2的示数逐渐增大，知圆环部分的电阻逐渐增大，知乙同学做实验时，圆环在G、A之间某处发生断路故障．

③由于G、A之间某处发生断路故障，所以在位置X处，圆环的电阻可能比BA部分小，可能比BG部分大，则电流表的示数可能小于0.08A，可能大于0.24A．当电流表示数小于0.08A时，U1＜1.20V，U2＞4.80V，当电流大于0.24A时，U1＞3.6V，U2＜2.4V．又电压表U1的示数与电流表的示数比值等于R1的阻值，为15Ω．故B、D正确，A、C错误．故选BD．