Question

（8分） 有一阻值恒定的電阻元件，額定功率P_額=6W，額定電壓在10V～19V之間．若要正確使用該元件，應(yīng)先知道其額定電壓．實(shí)驗(yàn)室里有如下器材：一個(gè)蓄電池（電壓約為6V）、一個(gè)電流表（量程：0～0.6A和0～3A）、一個(gè)定值電阻R₀=10Ω，兩個(gè)單刀開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干．請(qǐng)你用上述器材測(cè)出該元件的額定電壓．
（1）猜想與假設(shè)：根據(jù)歐姆定律I=U/R，電功率P=UI，只要我們測(cè)出元件電阻的阻值，進(jìn)而就可計(jì)算出其額定電壓．
（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：
a．該元件的額定電流不超過(guò)　 　A．為提高測(cè)量的精確度，電流表應(yīng)選量程　   　A．
b．根據(jù)實(shí)驗(yàn)器材請(qǐng)把你設(shè)計(jì)的電路圖畫(huà)在方框中．
（3）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：請(qǐng)按照你設(shè)計(jì)的電路圖補(bǔ)全以下實(shí)驗(yàn)步驟，并寫(xiě)出測(cè)量的物理量及其對(duì)應(yīng)的符號(hào)．
a．連接電路；b．　                     　；c．　                             　；d．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)，整理器材．
（4）用測(cè)量的物理量和已知物理量的符號(hào)表示出額定電壓：U_額=　               　．

Answer 1

（2）①0.6；0～0.6A；②實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示；

（3）b、閉合S₁，斷開(kāi)S₂，記下電流表示數(shù)I₁；c、閉合S₁和S₂，記下電流表示數(shù)I₂；
（4）。

試題分析：（2）①由題意知電阻元件的額定功率為P_額=6W，假設(shè)額定電壓最小為U_min=10V，則額定電流最大為I=P_額/U_min=6W/10V=0.6A，所以電流表的量程選0～0.6A；②將電阻元件與R₀并聯(lián)，兩個(gè)開(kāi)關(guān)一個(gè)連在干路上、一個(gè)連在其中的一條支路上，電流表測(cè)量干路電流，如圖所示。
（3）實(shí)驗(yàn)步驟：b、閉合S₁，斷開(kāi)S₂，記下電流表示數(shù)I₁；則電源電壓為U=I₁R₀。c、閉合S₁和S₂，記下電流表示數(shù)I₂；即為干路電流。
（4）只閉合S₁時(shí)，僅R₀接入電路，通過(guò)R₀的電流為I₁，則電源電壓為U=I₁R₀①；當(dāng)開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，R₀與R₁并聯(lián)接在同一電源上，通過(guò)R₀的電流不變?yōu)镮₁，則通過(guò)R₁的電流I_R1=I₂﹣I₁，U= I_R1R₁=（I₂﹣I₁）R₁②；由①②得，則。