Question

兩實(shí)驗(yàn)小組使用相同規(guī)格的元件，按右圖電路進(jìn)行測(cè)量．他們將滑動(dòng)變阻器的滑臂P分別置于a、b、c、d、e、f、g七個(gè)間距相同的位置（a、g為滑動(dòng)變阻器的兩個(gè)端點(diǎn)），把相應(yīng)的電流表示數(shù)記錄在表一、表二中．對(duì)比兩組數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)的變化趨勢(shì)不同．經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)實(shí)驗(yàn)組使用的滑動(dòng)變阻器發(fā)生斷路．
表一（第一實(shí)驗(yàn)組）

P的位置	a	b	c	d	e	f	g
A的示數(shù)（A）	0.840	0.458	0.360	0.336	0.360	0.458	0.840

表二（第二實(shí)驗(yàn)組）

P的位置	a	b	c	d	e	f	X	g
A的示數(shù)（A）	0.840	0.42	0.280	0.21	0.168	0.14		0.840

（1）滑動(dòng)變阻器發(fā)生斷路的是第

 

實(shí)驗(yàn)組；斷路發(fā)生在滑動(dòng)變阻器的

 

段．
（2）表二中，對(duì)應(yīng)滑臂P在X（f、g之間的某一點(diǎn)）處的電流表示數(shù)的可能值為：

 

．
（A）0.13A．
（B）0.25A．
（C）0.35A．
（D）0.50A．

Answer 1

分析：假設(shè)滑動(dòng)變阻器是完好的，則可通過電路的性質(zhì)得出觸片在不同位置時(shí)的電流值，對(duì)比兩表數(shù)據(jù)可判斷是哪一組出現(xiàn)了故障，并能判斷故障的位置．

解答：解：由題意知，電流表A的示數(shù)是由滑動(dòng)變阻器來控制的，而滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值是由滑動(dòng)變阻器的滑片P分得的兩部分Pa、Pg并聯(lián)構(gòu)成的．
（1）因a、b、c、d、e、f、g是間距相同的位置（a、e為滑動(dòng)變阻器的兩個(gè)端點(diǎn)），當(dāng)滑片P由a-b-c-d-e-g變化過程中，由對(duì)稱性知，滑片在d位置時(shí)阻值最大，兩側(cè)變�。�由歐姆定律知，電流表的示數(shù)變化規(guī)律是大-小-大．即電流表的示數(shù)中間d位置最小，兩側(cè)（a、g）最大，且有對(duì)稱性．通過觀察表一、表二可以看出，表一符合這一規(guī)律，所以滑動(dòng)變阻器發(fā)生斷路的是第二實(shí)驗(yàn)組．
而第二組中滑片a到f時(shí)，電流一直減小，故說明電阻一直增大，故說明af段應(yīng)是完好的；故故障一定發(fā)生在f-g這一段，所以斷路發(fā)生在滑動(dòng)變阻器f-g段某點(diǎn)．
（2）由表二知，對(duì)應(yīng)滑片P在X（f、g之間的某一點(diǎn)）處時(shí)處于斷點(diǎn)上方，則電流表示數(shù)的可能值應(yīng)該介于b，a之間，即0.42和0.84之間．故D可能出現(xiàn)；
而觸點(diǎn)在X下方，將滑動(dòng)變阻器分成6段，每一段為R₀，由題中給出的c和a點(diǎn)的電流關(guān)系可得：I_a=4I_d，
  I_a=

E

R

，I_d=

E

R+3R0

解得，R=R₀，
則電流的范圍為：

E

R+6R0

＜I_x＜

E

R+5R0

解得，0.12A＜I＜0.14A，故A符合題意，
故選AD．
故答案為（1）二，fg
（2）AD

點(diǎn)評(píng)：本題考查了利用測(cè)得的電流表的示數(shù)變化來推測(cè)電路可能出現(xiàn)的故障，是一道理論聯(lián)系實(shí)際的問題．考查了學(xué)生的解決實(shí)際問題能力．