Question

【題目】某實驗小組要用“伏安法”測量一個用電器L的額定功率（額定電壓為10V、額定功率在12W～15W之間），實驗室有下列器材可供選用：

電源：U1（電壓為3V）； U2（電壓為15V）

電流表：A1（量程0～0.6A）； A2（量程0～3A）

電壓表：V1（量程0～3V）；V2（量程0～15V）

滑動變阻器：R1（阻值范圍0～20Ω）； R2（阻值范圍0～200Ω）

開關一個，導線若干

為使測量盡可能準確、方便，請回答：

（1）電源應該選擇_____（填“U1”或“U2”）；電流表應該選擇_____（填“A1”或“A2”）；電壓表應該選擇_____（填“V1”或“V2”）；滑動變阻器應該選擇_____（填“R1”或“R2”）。

（2）若提供的電流表都壞了，但又找到一個阻值合適的定值電阻R0，開關若干，請你：（要求電路不可重組）

①畫出實驗電路圖___________；

②寫出實驗步驟及所需測量的物理量_________；

③寫出額定功率的表達式（用已知量和測量量表示）_________。

Answer 1

【答案】U2 A2 V2 R1 見解析所示 見解析所示 見解析所示

【解析】

（1）因為用電器額定電壓是10V，所以，選用的電源是 U2，電壓表量程應選0-15V；由公式I=P/U知道，用電器的額定電流在1A-1.5A之間，所以電流表需用0-3A量程，故應選用A2 ；用電器正常工作是，滑動變阻器兩端電壓是：U'=15V-10V=5V，此時滑動變阻器的電阻是：R'=U′/I=5V/1A=5Ω，故應選用R1 ；

（2）①將燈泡、電阻R0 、滑動變阻器串聯(lián)，電壓表先與燈泡并聯(lián)，如圖所示：

；

②實驗步驟：

a．將電壓表并聯(lián)在L兩端，閉合開關后，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，使電壓表示數(shù)達到UL；

b．保持滑動變阻器阻值不變，用電壓表測量R0 兩端電壓為U0 。

（3）燈泡的額定電流I=I0 =U0/R0，則PL =UL IL =。