Question

（8分） 有一阻值恒定的电阻元件，额定功率P 额 =6W，额定电压在10V～19V之间．若要正确使用该元件，应先

（8分） 有一阻值恒定的电阻元件，额定功率P 额 =6W，额定电压在10V～19V之间．若要正确使用该元件，应先知道其额定电压．实验室里有如下器材：一个蓄电池（电压约为6V）、一个电流表（量程：0～0.6A和0～3A）、一个定值电阻R 0 =10Ω，两个单刀开关、导线若干．请你用上述器材测出该元件的额定电压．（1）猜想与假设：根据欧姆定律I=U/R，电功率P=UI，只要我们测出元件电阻的阻值，进而就可计算出其额定电压．（2）设计实验：a．该元件的额定电流不超过 　 　 A．为提高测量的精确度，电流表应选量程 　 　 A．b．根据实验器材请把你设计的电路图画在方框中．（3）进行实验：请按照你设计的电路图补全以下实验步骤，并写出测量的物理量及其对应的符号．a．连接电路；b． 　 　 ；c． 　 　 ；d．断开开关，整理器材．（4）用测量的物理量和已知物理量的符号表示出额定电压：U 额 = 　 　 ．

Answer 1

（2）①0.6；0～0.6A；②实验电路图如图所示； （3）b、闭合S 1 ，断开S 2 ，记下电流表示数I 1 ；c、闭合S 1 和S 2 ，记下电流表示数I 2 ； （4） 。

试题分析：（2）①由题意知电阻元件的额定功率为P 额 =6W，假设额定电压最小为U min =10V，则额定电流最大为I=P 额 /U min =6W/10V=0.6A，所以电流表的量程选0～0.6A；②将电阻元件与R 0 并联，两个开关一个连在干路上、一个连在其中的一条支路上，电流表测量干路电流，如图所示。 （3）实验步骤：b、闭合S 1 ，断开S 2 ，记下电流表示数I 1 ；则电源电压为U=I 1 R 0 。c、闭合S 1 和S 2 ，记下电流表示数I 2 ；即为干路电流。 （4）只闭合S 1 时，仅R 0 接入电路，通过R 0 的电流为I 1 ，则电源电压为U=I 1 R 0 ①；当开关都闭合时，R 0 与R 1 并联接在同一电源上，通过R 0 的电流不变为I 1 ，则通过R 1 的电流I R1 =I 2 ﹣I 1 ，U= I R1 R 1 =（I 2 ﹣I 1 ）R 1 ②；由①②得 ，则 。