小明家有一電熱毯,銘牌上標(biāo)有“220V,**W”的字樣,其中額定功率值看不清楚,但是在40W~60W之間.請你幫助小明測量出電熱毯的額定功率值.現(xiàn)在實驗室提供了下列實驗器材:
一個蓄電池(電壓為6V),一個開關(guān),導(dǎo)線若干.
另外,還有以下器材可供選擇:
A.電流表A(量程:0~0.6A,0~3A).
B.電壓表V1(量程:0~3V,0~15V).
C.電壓表V2(量程:0~3V,0~15V).
D.定值電阻R1(阻值:20Ω).
E.定值電阻R2(阻值:500Ω).
F.滑動變阻器(阻值:0~10Ω).
G.滑動變阻器(阻值:0~1kΩ).
電熱毯的電阻不隨溫度改變,則請回答:
(1)根據(jù)你學(xué)過的物理知識,只要測量出電熱毯的一個物理量______,即可計算出它的額定功率值.并請你為小明算出電熱毯電阻的范圍:______Ω至______Ω
(2)小明加選了器材:A、B、F,嘗試用“伏安法”測出電熱毯的電阻,結(jié)果不成功,原因是:______.
(3)為進行較準(zhǔn)確的測量,選擇的實驗器材是______(填寫器材前面字母序號).
并請在右邊空白處畫出實驗電路圖.(友情提醒:選擇器材前可以先進行估算及初步的方法設(shè)計)
解:(1)根據(jù)公式
可知,在電源電壓已知的情況下,再知道電阻,就可求電功率.當(dāng)功率為40W時,
,當(dāng)功率為60W時,
.
(2)用“伏安法”測出電熱毯的電阻,電路中電阻最小時的電流根據(jù)
,無法讀數(shù).
(3)可先用一只電壓表測出定值電阻的電壓,算出電流,再用另一只電壓表測出電熱毯的電壓,根據(jù)電流算出電阻.故選BCEG.
故答案為(1)R;806.7-1210Ω;(2)電路中的電流過小,無法測出;(3)BCEG;電路圖如下
分析:(1)已知額定電壓,根據(jù)公式
可知,再知道電阻就可求額定功率.已知額定功率的范圍,根據(jù)公式
可知電阻的范圍.
(2)電源電壓已知,根據(jù)
算出電路中電阻最小時的電流,看電流大小能否從電流表上讀出來.
(3)用一個電壓表先測已知電阻的電壓,然后算出電流,再用另一個電壓表測出電熱毯的電壓,電流已算出,可求電熱毯電阻.
點評:本題考查計算電功率所需的物理量,估測電阻和電阻的計算,估測電流,以及測量電阻的步驟.