Question

有一額定電壓為10V、額定功率在10～15W之間的用電器，小明同學(xué)想測定它的額定功率，實(shí)驗(yàn)室的工作人員提供了以下實(shí)驗(yàn)器材供其選用：

直流電源E一個(gè)(電動勢為15V，內(nèi)阻不計(jì))

直流電壓表V₀一個(gè)(量程為0～3V，內(nèi)阻為2kΩ)

直流電流表A₀一個(gè)（雙量程0～0.6～3A，內(nèi)阻不計(jì)）

滑動變阻器一個(gè)：R_阻（規(guī)格0～15Ω、1.8A）

定值電阻三個(gè)：R₁=1 kΩ，R₂=2 kΩ，R₃=5 kΩ

單刀單擲開關(guān)1個(gè)，導(dǎo)線若干根

（1）小明同學(xué)研究以后發(fā)現(xiàn)，電壓表量程不能滿足實(shí)驗(yàn)要求，為完成測量，他將電壓表進(jìn)行了“改裝”：在電壓表V₀上串聯(lián)一個(gè)或幾個(gè)電阻，利用分壓關(guān)系，以滿足電表偏轉(zhuǎn)的要求。若“改裝”成量程為12V的電壓表，在三個(gè)給定的定值電阻中應(yīng)選用         ，將“改裝”成的電壓表內(nèi)部結(jié)構(gòu)電路圖畫在圖甲方框中（標(biāo)注出所用器材的符號）

（2）“改裝”后的電壓表用V表示，選好器材后，他設(shè)計(jì)了以下三個(gè)實(shí)驗(yàn)電路圖，如圖乙所示。你認(rèn)為有沒有一個(gè)合理的電路，如有，請將其還原成實(shí)驗(yàn)原理圖，畫在圖丙方框內(nèi)；如沒有，請你幫他設(shè)計(jì)一個(gè)合理的電路，并將其畫在圖丙方框內(nèi)。

（3）若該用電器正常工作時(shí)，電流表的指針如圖丁所示，則它的額定功率為       W 。

 

Answer 1

（1）R₁   R₃       （4分）

（2）沒有，新的電路如圖示（4分）

（3）12.0（2分）

解析:根據(jù)串聯(lián)分壓原理，若“改裝”成量程為12V的電壓表，量程擴(kuò)大到原來的四倍，應(yīng)該串聯(lián)阻值等于原來內(nèi)阻3倍的電阻，在三個(gè)給定的定值電阻中應(yīng)選用R₁和R₃。想測定額定電壓為10V、額定功率在10～15W之間的用電器的額定功率，由于直流電流表內(nèi)阻不計(jì)，電路應(yīng)該設(shè)計(jì)成電流表內(nèi)接限流電路，所以沒有一個(gè)合理的電路。新的電路如圖示。若該用電器正常工作時(shí)，電流表的指針如圖丁所示，I=1.20A，則它的額定功率為P=UI=10×1.20W=12.0W。