Question

【題目】(12分)某品牌電飯鍋采用純電阻電熱絲加熱,有“煮飯”和“保溫”兩種工作模式,在220V電壓下額定功率分別為600W和80W．物理興趣小組的同學(xué)們想通過實驗測定該電飯鍋電熱絲的電阻．

現(xiàn)有實驗器材：干電池兩節(jié)，滑動變阻器R1（最大阻值20Ω），電阻箱R（精度0.1Ω）電壓表V（量程3V，內(nèi)阻很大），電流表A（量程6mA，內(nèi)阻r = 35.0Ω），開關(guān)及導(dǎo)線若干．

①同學(xué)們利用多用表進行初步測量和估算發(fā)現(xiàn)，電飯鍋處于不同工作模式時，實驗電流差異較大．為了能順利完成實驗，他們打算將電流表的測量范圍擴大到48 mA，則應(yīng)該將電阻箱調(diào)節(jié)至R = ______Ω并與電流表并聯(lián)．

②同學(xué)們設(shè)計并連接了圖2所示的電路圖,接通電源前應(yīng)將滑動變阻器的滑片置于____（填“a”或“b”）端．

③將電飯鍋調(diào)至“煮飯”模式，_______（填“閉合”或“斷開”）開關(guān)K2，再閉合開關(guān)K1，調(diào)節(jié)滑動變阻器阻值，發(fā)現(xiàn)兩表示數(shù)均有示數(shù)，但都不能調(diào)到零．如果該故障是由圖中標(biāo)號“1”到“6”中的一根導(dǎo)線斷路引起，則斷路的導(dǎo)線是_______．排除故障后，調(diào)節(jié)滑動變阻器阻值，記下各電表六組讀數(shù)后斷開開關(guān)K1．然后將電飯鍋調(diào)至“保溫”模式，改變K2狀態(tài)，再閉合開關(guān)K1，調(diào)節(jié)滑動變阻器阻值，記下各電表六組讀數(shù)后斷開開關(guān)K1．

④直接將兩組實驗讀到的數(shù)據(jù)繪制成如圖3所示的圖象．由圖可知，該實驗中電飯鍋處于“煮飯”模式時測得的阻值為________Ω．（保留兩位有效數(shù)字）

⑤同學(xué)們計算發(fā)現(xiàn)，實驗操作、數(shù)據(jù)記錄與處理均正確無誤，但實驗得到的結(jié)果比電飯鍋正常工作時的阻值小很多，請指出造成該差異的主要原因：________________________________________________．

Answer 1

【答案】（2）①5.0 （有效位數(shù)不作要求） ; ②a ③閉合，3 ④50 ,⑤正常工作比實驗時溫度高，金屬電阻阻值隨溫度升高而增大

【解析】

試題分析：①根據(jù)電流表改裝原理(并聯(lián)分流)：，即0.006×35=（0.048-0.006）R，解得：.

②開關(guān)閉合后應(yīng)使電路中流過電表的電流最小，滑動變阻器采用的分壓式接法，故滑片置于a端使電飯煲的電路短路，電流為零，保證安全.

③開關(guān)K2是連接變阻箱用于改裝成大量程的電流表使用，故電路閉合前應(yīng)先閉合K2，否則因電流表量程過小而在電路閉合后超過量程.故障是兩表的示數(shù)不能從零開始，是滑動變阻器從分壓式變成了限流式，則導(dǎo)線3出現(xiàn)斷路。

④在圖象中，斜率的倒數(shù)代表電阻，.

⑤測量電飯煲的電阻是使用干電池（3V），比220V下的溫度低的多，其金屬絲電阻要小的多，正常工作比實驗時溫度高，金屬電阻阻值隨溫度升高而增大。