某工廠裝配車間有一個(gè)純電阻元件，其上標(biāo)有“1*V，6W”字樣，其中額定電壓值不清，估計(jì)在10V～19V之間，若要正確使用這個(gè)元件，需找出它的額定電壓值．現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室中有以下實(shí)驗(yàn)器材：一個(gè)蓄電池（電壓約6V），一只電流表A（量程：0～O.6A，0～3A），兩個(gè)開關(guān)，導(dǎo)線若干．另外，還有可供選擇的定值電阻R0，分別為：
A.1Ω    B.30Ω   C.500Ω   D.1kΩ．
請(qǐng)你利用上述器材，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量，找出此元件的額定電壓值．
（1）根據(jù)學(xué)過的電功率公式，只要測(cè)量出元件的某一物理量
電阻
電阻
，即可計(jì)算出它的額定電壓值；
（2）為較準(zhǔn)確地測(cè)量，電流表的量程應(yīng)選
0～0.6A
0～0.6A
．選用的定阻電阻R0（要求從四個(gè)電阻中任選一個(gè)）為
B（30Ω）
B（30Ω）
；
（3）在方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．
（4）按照你設(shè)計(jì)的電路圖，補(bǔ)全下列實(shí)驗(yàn)步驟，并寫出實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量的物理量（用字母表示）．
a．連接電路．
b．
閉合S1，斷開S2，記下電流表示數(shù)I1
閉合S1，斷開S2，記下電流表示數(shù)I1

c．
閉合S2，斷開S1，記下電流表示數(shù)I2
閉合S2，斷開S1，記下電流表示數(shù)I2

d．?dāng)嚅_電路，整理器材．
e．用測(cè)得的物理量和已知物理量計(jì)算元件額定電壓的公式為：
U額=
PI1R0
I2
PI1R0
I2
．
分析：（1）由電功率的計(jì)算公式P=
W
t
、P=UI、P=I2R、P=
U2
R
知，與電壓有關(guān)的功率公式有P=UI和P=
U2
R
．對(duì)于P=UI，要知道額定電壓，必須測(cè)量額定電流，而額定電流未知；對(duì)于P=
U2
R
，要知道額定電壓，必須測(cè)量導(dǎo)體電阻，電阻值是不變的，所以測(cè)量出電阻阻值，就能得出額定電壓；
（2）①由題知，估計(jì)額定電壓在10V～19V之間，額定功率為6W，由P=UI可知，當(dāng)額定電壓最小為10V時(shí)，電流才為0.6A，選小量程即可；
②根據(jù)定值電阻單獨(dú)接入電路中時(shí)，電路中的電流不能超過電流表的量程，且電流表的示數(shù)太小時(shí)讀數(shù)不準(zhǔn)確來確定定值電阻的阻值；
（3）將電阻元件與R0并聯(lián)，兩個(gè)開關(guān)分別接在兩個(gè)支路上、電流表測(cè)量干路電流，據(jù)此設(shè)計(jì)電路圖；
（4）根據(jù)開關(guān)閉合和斷開測(cè)出各支路的電流，再根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出電阻元件的電阻，根據(jù)P=
U2
R
求出元件額定電壓．
解答：解：（1）根據(jù)P=
U2
R
可知，只要測(cè)量出元件的電阻，即可計(jì)算出它的額定電壓值；
（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=
P
U
=
6W
10V
=0.6A；
所以電流表的量程選0～0.6A；
②電源的電壓為6V，電流表的量程選0～0.6A，
定值電阻單獨(dú)接入電路中時(shí)，最小阻值：
R0min=
U
I0max
=
6V
0.6A
=10Ω，
∵電流表的示數(shù)過小時(shí)，讀數(shù)不準(zhǔn)確，
∴定值電阻選B（30Ω）；
（3）將電阻元件與R0并聯(lián)，兩個(gè)開關(guān)分別接在兩個(gè)支路上、電流表測(cè)量干路電流，如下圖所示：

（4）a．按照設(shè)計(jì)電路連接電路元件；
b．閉合S1，斷開S2，記下電流表示數(shù)I1；
c．閉合S2，斷開S1，記下電流表示數(shù)I2；
d．?dāng)嚅_電路，整理器材．
e．用測(cè)得的物理量和已知物理量計(jì)算元件額定電壓的公式，
∵并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
∴根據(jù)歐姆定律可得：
I1R0=I2Rx，
解得Rx=
I1R0
I2
，
元件額定電壓的公式U額=
PRx
=
PI1R0
I2
．
故答案為：
（1）電阻；
（2）0～0.6A；B（30Ω）；
（3）如上圖所示；
（4）b．閉合S1，斷開S2，記下電流表示數(shù)I1；
c．閉合S2，斷開S1，記下電流表示數(shù)I2；
e.
PI1R0
I2
．
點(diǎn)評(píng)：本題是一道電學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的難題，設(shè)計(jì)電路圖和實(shí)驗(yàn)步驟的關(guān)鍵是找準(zhǔn)突破口--有電流表，電源電壓不變，定值電阻阻值已知．
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相關(guān)習(xí)題

科目：初中物理 來源： 題型：

某工廠裝配車間有一個(gè)阻值恒定的電阻元件，其上標(biāo)有“1*V，6W”字樣，其中額定電壓值不清，估計(jì)在10V～19V之間，若要正確使用這個(gè)元件，需找出它的額定電壓值．現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室中有以下實(shí)驗(yàn)器材：一個(gè)蓄電池（電壓約6V），一只電流表A（量程：0～0.6A，0～3A），一個(gè)定值電阻Ro，兩個(gè)開關(guān)，導(dǎo)線若干．請(qǐng)你利用上述器材，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量，找出此元件的額定電壓值．
（1）猜想與假設(shè)：根據(jù)學(xué)過的歐姆定律I=
UR
、電功率公式P=UI，又因?yàn)樵淖柚岛愣ú蛔儯灾灰獪y(cè)出該元件的電阻，即可計(jì)算出它的額定電壓值；
（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：①因該元件的額定電流不超過
 
A，為較準(zhǔn)確地測(cè)量，電流表的量程應(yīng)選：
 
．
②請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟嫵瞿阍O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖．
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（3）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：按照你設(shè)計(jì)的電路圖，補(bǔ)全下列實(shí)驗(yàn)步驟，并寫出實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量（用字母表示）．
a．連接電路．
b．
 
．
c．
 
．
d．?dāng)嚅_電路，整理器材．
（4）分析與論證：用測(cè)得的物理量和已知物理量表示計(jì)算元件額定電壓的公式為：U額=
 
．

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科目：初中物理 來源： 題型：

某工廠裝配車間有一個(gè)阻值恒定的電阻元件，其上標(biāo)有“1*V，6W”字樣，其中額定電壓值不清，估計(jì)在10V～19V之間，若要正確使用這個(gè)元件，需找出它的額定電壓值．現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室中有以下實(shí)驗(yàn)器材：一個(gè)蓄電池（電壓約6V），一只電流表（量程：0～0.6A，0～3A），一個(gè)定值電阻Ro，（R0已知） 兩個(gè)開關(guān)，導(dǎo)線若干．請(qǐng)你利用上述器材，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量，找出此元件的額定電壓值．    
（1）猜想與假設(shè)：根據(jù)學(xué)過的歐姆定律I=U/R、電功率公式P=U2/R，又因?yàn)樵淖柚岛愣ú蛔�，所以只要測(cè)出該元件的電阻，即可計(jì)算出它的額定電壓值；
（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：①因該元件的額定電流不超過
0.6
0.6
A，為較準(zhǔn)確地測(cè)量，電流表的量程應(yīng)選
0～0.6A
0～0.6A
．
②請(qǐng)?jiān)谟蚁路娇蛑挟嫵瞿阍O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖．

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科目：初中物理 來源： 題型：

某工廠裝配車間有一個(gè)阻值恒定的電阻元件R，標(biāo)有“？V  6W”字樣，其中額定電壓值不清，我們可以通過測(cè)出該元件的電阻計(jì)算出它的額定電壓值．現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室有以下器材：一組蓄電池、一只電壓表、一個(gè)已知電阻Ro、兩個(gè)開關(guān)、導(dǎo)線若干．請(qǐng)你利用上述器材，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量，找出該元件的額定電壓值．
（1）請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫出你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖（實(shí)驗(yàn)過程中元件不允許拆卸）．
（2）按照你設(shè)計(jì)的電路圖，補(bǔ)全下列實(shí)驗(yàn)步驟：

并寫出實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量（用字母表示）．
A、連接電路；
B、
閉合S1、S2讀出電壓表的示數(shù)為U1
閉合S1、S2讀出電壓表的示數(shù)為U1
；
C、
閉合S1、斷開S2讀出電壓表的示數(shù)為U2
閉合S1、斷開S2讀出電壓表的示數(shù)為U2
；
D、斷開電路，整理器材．
（3）分析與論證：用測(cè)得的物理量和已知物理量計(jì)算出元件的電阻R=
U2R0
U1-U2
U2R0
U1-U2
；額定電壓U額=
6U2R0
U1-U2
6U2R0
U1-U2
．

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科目：初中物理 來源：江蘇期末題 題型：實(shí)驗(yàn)題

某工廠裝配車間有一個(gè)阻值恒定的電阻元件，其上標(biāo)有 “1*V，6W”字樣，其中額定電壓值不清，估計(jì)在10V～19V之間，若要正確使用這個(gè)元件，需找出它的額定電壓值�，F(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室中有以下實(shí)驗(yàn)器材：一個(gè)蓄電池（電壓約6V），一只電流表A（量程：0～0.6A，0～3A），一個(gè)定值電阻R0，兩個(gè)開關(guān)，導(dǎo)線若干。請(qǐng)你利用上述器材，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量，找出此元件的額定電壓值。
猜想與假設(shè)：根據(jù)學(xué)過的歐姆定律I＝、電功率公式P＝UI，又因?yàn)樵淖柚岛愣ú蛔儯灾灰獪y(cè)出該元件的電阻，即可計(jì)算出它的額定電壓值；
（1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：
①因該元件的額定電流不超過_________A，為較準(zhǔn)確地測(cè)量，電流表的量程應(yīng)選：____________；　
②請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟嫵瞿阍O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖．　　　　　　　　　　

（2）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：按照你設(shè)計(jì)的電路圖，補(bǔ)全下列實(shí)驗(yàn)步驟，并寫出實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量（用字母表示）．
a．連接電路．
b．___________________________________.
c. ____________________________________.
d．?dāng)嚅_電路，整理器材。
（3）分析與論證：用測(cè)得的物理量和已知物理量表示計(jì)算元件額定電壓的公式為： U額＝___________。

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