Question

某工廠裝配車(chē)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④(量程：0～0．6A，0～3A)，兩個(gè)開(kāi)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(guò)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(guò)的電功率公式，只要測(cè)量出元件的某一物理量____________，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：____________，選用的定阻電阻R₀(要求從四個(gè)電阻中任選一個(gè))為_(kāi)___________。

(3)畫(huà)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(xiě)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．_______________________。

c.________________________。

d．?dāng)嚅_(kāi)電路，整理器材。

e．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＝____________。

Answer 1

點(diǎn)撥：此題不是課本中的實(shí)驗(yàn)，但它用到的是課本中的知識(shí)。學(xué)生必需，需要對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行一定的綜合和重組，設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的方案。這就要一定的知識(shí)遷移能力和綜合分析解決問(wèn)題的能力。

⑴從實(shí)驗(yàn)的原理上考慮，因?yàn)闊襞莸碾娮璨蛔�，如果測(cè)出電阻，就能根據(jù)電功率公式變形來(lái)求出額定電壓。

⑵電流表量程的選擇可根據(jù)提供的電源電壓值和燈泡的功率來(lái)粗略估計(jì)，不超過(guò)0.6A，就選擇0～0.6A的量程。從題中條件可知電源電壓低于燈泡的額定電壓，則燈泡的實(shí)際功率小于額定功率6W，由此可估算出燈泡的電流不會(huì)超過(guò)0.6A。對(duì)電阻R₀的選擇應(yīng)注意測(cè)量時(shí)要有明顯的分壓，并與燈泡的電阻相差不能太大，同時(shí)又要有利于計(jì)算，故選30Ω或11Ω。

⑶中的電路圖和⑷中的設(shè)計(jì)的步驟，應(yīng)依據(jù)自己的思路而定。

全解：⑴電阻；⑵30Ω（或11Ω）；

方法1：⑶電路圖如圖4所示。

(4)b．閉合S₁，斷開(kāi)S₂，記下電流表示數(shù)I₁

　 c．閉合S₂，斷開(kāi)S₁，記下電流表示數(shù)I₂

　 e．

方法2：⑶電路圖如圖5。

(4)　b．閉合S₁，斷開(kāi)S₂，記下電流表示數(shù)I₁

　　c．同時(shí)閉合S₁、S₂，記下電流表示數(shù)I₂

　　e．