Question

【題目】有一阻值恒定的電阻元件，額定功率P 額=6W，額定電壓在10V～19V之間．若要正確使用該元件，應(yīng)先知道其額定電壓．實(shí)驗(yàn)室里有如下器材：一個(gè)蓄電池（電壓約為6V）、一個(gè)電流表（量程：0～0.6A和0～3A）、一個(gè)定值電阻R 0=10Ω，兩個(gè)單刀開關(guān)、導(dǎo)線若干．請(qǐng)你用上述器材測(cè)出該元件的額定電壓．
（1）猜想與假設(shè)：根據(jù)歐姆定律I=U/R，電功率P=UI，只要我們測(cè)出元件電阻的阻值，進(jìn)而就可計(jì)算出其額定電壓U 額= ．
（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)： a．該元件的額定電流不超過A．為提高測(cè)量的精確度，電流表應(yīng)選量程A．
b．根據(jù)實(shí)驗(yàn)器材請(qǐng)把你設(shè)計(jì)的電路圖畫在方框中 ．
（3）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：請(qǐng)按照你設(shè)計(jì)的電路圖補(bǔ)全以下實(shí)驗(yàn)步驟，并寫出測(cè)量的物理量及其對(duì)應(yīng)的符號(hào)． a．連接電路；
b．；
c．；
d．?dāng)嚅_開關(guān)，整理器材．
（4）用測(cè)量的物理量和已知物理量的符號(hào)表示出額定電壓U 額= ．

Answer 1

【答案】
（1）
（2）0.6；0～0.6；
（3）b、閉合S1 ， 斷開S2 ， 記下電流表示數(shù)I1；c、閉合S1和S2 ， 記下電流表示數(shù)I2
（4）
【解析】解：（1）知道電阻和電功率，根據(jù)公式P= 可知，額定電壓為U 額= ；（2）①電阻元件的額定功率為6W，假設(shè)額定電壓最小為10V，額定電流最大為I= ，所以電流表的量程選0～0.6A；②將電阻元件與R0并聯(lián)，兩個(gè)開關(guān)一個(gè)連在干路上、一個(gè)連在其中的一條支路上，電流表測(cè)量干路電流，如右圖所示： （3）實(shí)驗(yàn)步驟： a、根據(jù)電路圖連接電路；
b、閉合S1 ， 斷開S2 ， 記下電流表示數(shù)I1；
c、閉合S1和S2 ， 記下電流表示數(shù)I2；（4）只閉合S1 ， 電流表測(cè)通過R0的電流，示數(shù)為I1 ，
開關(guān)都閉合時(shí)，電流表測(cè)干路電流，示數(shù)為I2；
因接在同一電源上，通過R0的電流不變，還是I1 ， 則通過R1的電流IR1=I2﹣I1；
因?yàn)镽0與R1并聯(lián)，電壓相等，
所以有I1R0=IR1R1 ， 即：I1R0=（I2﹣I1）R1；
變形可得，R1= ；
由P= 可得，元件的額定電壓為：U額= = ．
所以答案是：（1） ；（2）①0.6；0～0.6；②實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示；（3）b、閉合S1 ， 斷開S2 ， 記下電流表示數(shù)I1；c、閉合S1和S2 ， 記下電流表示數(shù)I2；（4） ．