分析 (1)由電功率的計(jì)算公式P=Wt、P=UI、P=I2R、P=U2R知,與電壓有關(guān)的功率公式有P=UI和P=U2R.對(duì)于P=UI,要知道額定電壓,必須測(cè)量額定電流,而額定電流未知;對(duì)于P=U2R,要知道額定電壓,必須測(cè)量導(dǎo)體電阻,電阻值是不變的,所以測(cè)量出電阻阻值,就能得出額定電壓;
(2)①由題知,估計(jì)額定電壓在10V~19V之間,額定功率為6W,由P=UI可知,當(dāng)額定電壓最小為10V時(shí),電流才為0.6A,選小量程即可;
②根據(jù)定值電阻單獨(dú)接入電路中時(shí),電路中的電流不能超過電流表的量程,且電流表的示數(shù)太小時(shí)讀數(shù)不準(zhǔn)確來確定定值電阻的阻值;
(3)將電阻元件與R0并聯(lián),兩個(gè)開關(guān)分別接在兩個(gè)支路上、電流表測(cè)量干路電流,據(jù)此設(shè)計(jì)電路圖.
解答 解:(1)從實(shí)驗(yàn)的原理上考慮,因?yàn)闊襞莸碾娮璨蛔儯绻麥y(cè)出電阻,就能根據(jù)電功率公式P=U2R變形來求出額定電壓.
(2)①電阻元件的額定功率為6W,假設(shè)額定電壓最小為10V,額定電流最大為I=PU=6W10V=0.6A;
所以電流表的量程選0~0.6A;
②電源的電壓為6V,電流表的量程選0~0.6A,
定值電阻單獨(dú)接入電路中時(shí),最小阻值:
R0min=UI0max=6V0.6A=10Ω,
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)電流表的示數(shù)過小時(shí),讀數(shù)不準(zhǔn)確,
故定值電阻選B(30Ω);
(3)將電阻元件與R0并聯(lián),兩個(gè)開關(guān)分別接在兩個(gè)支路上、電流表測(cè)量干路電流,如下圖所示:
故答案為:(1)電阻;(2)0~0.6A;B;(3)如上圖.
點(diǎn)評(píng) 本題是一道電學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的難題,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題的能力.
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