题目内容

某工厂装配车间有一个阻值恒定的电阻元件R，标有“？V  6W”字样，其中额定电压值不清，我们可以通过测出该元件的电阻计算出它的额定电压值．现在实验室有以下器材：一组蓄电池、一只电压表、一个已知电阻Ro、两个开关、导线若干．请你利用上述器材，通过实验测量，找出该元件的额定电压值．
（1）请在方框内画出你设计的实验电路图（实验过程中元件不允许拆卸）．
（2）按照你设计的电路图，补全下列实验步骤：

并写出实验中需要测量的物理量（用字母表示）．
A、连接电路；
B、
闭合S1、S2读出电压表的示数为U1
闭合S1、S2读出电压表的示数为U1
；
C、
闭合S1、断开S2读出电压表的示数为U2
闭合S1、断开S2读出电压表的示数为U2
；
D、断开电路，整理器材．
（3）分析与论证：用测得的物理量和已知物理量计算出元件的电阻R=
U2R0
U1-U2
U2R0
U1-U2
；额定电压U额=
6U2R0
U1-U2
6U2R0
U1-U2
．
分析：（1）因电阻元件与R0两端的电压都需要测，而实验过程中元件不允许拆卸，所以利用开关先后测电阻元件与R0的电压；
（2）电路中电阻R与R0串联，通过闭合开关S1或都闭合时，先后读出电压表的示数两次示数；
（3）无论开关都闭合时或只闭合S1，电阻元件与R0都是保持串联连接在电源上；只是开关都闭合时，电压表的示数U1为电阻R和R0两端的总电压，也是电源电压；只闭合S1，电压表的示数U2为电阻R两端的电压，然后根据串联电路的电流规律求解．
解答：解：（1）将电阻元件与R0串联，两个开关一个控制整个电路，另一个与R0并联；设计电路如图：
（2）实验步骤：
A、根据电路图连接电路；
B、闭合S1、S2读出电压表的示数为U1；
C、闭合S1、断开S2读出电压表的示数为U2；
D、断开电路，整理器材．
故答案为：闭合S1、S2读出电压表的示数为U1；闭合S1、断开S2读出电压表的示数为U2；
（3）开关都闭合时，因电阻元件与R0串联接在电源上，电压表的示数U1为电阻R和R0两端的总电压，也是电源电压；
只闭合S1，电压表的示数U2为电阻R两端的电压，
∵R与R0串联，通过它们的电流相等，
∴
U1-U2
R0
=
U2
R
，
∴R=
U2R0
U1-U2
，
∵P额=
U
2
额
R

∴U额=
P额 R
=
6U2R0
U1-U2
；
故答案为：
U2R0
U1-U2
；
6U2R0
U1-U2
．
点评：本题设计思路中的关键：给一个电阻串联上另一个电阻，因为接在电源上，利用串联的电流特点，测出它们的电压即可解电阻元件的电流不能直接测量的缺点．
练习册系列答案
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某工厂装配车间有一个阻值恒定的电阻元件，其上标有“1*V，6W”字样，其中额定电压值不清，估计在10V～19V之间，若要正确使用这个元件，需找出它的额定电压值．现在实验室中有以下实验器材：一个蓄电池（电压约6V），一只电流表A（量程：0～0.6A，0～3A），一个定值电阻Ro，两个开关，导线若干．请你利用上述器材，通过实验测量，找出此元件的额定电压值．
（1）猜想与假设：根据学过的欧姆定律I=
UR
、电功率公式P=UI，又因为元件的阻值恒定不变，所以只要测出该元件的电阻，即可计算出它的额定电压值；
（2）设计实验：①因该元件的额定电流不超过
 
A，为较准确地测量，电流表的量程应选：
 
．
②请在方框中画出你设计的实验电路图．
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（3）进行实验：按照你设计的电路图，补全下列实验步骤，并写出实验中需要测量的物理量（用字母表示）．
a．连接电路．
b．
 
．
c．
 
．
d．断开电路，整理器材．
（4）分析与论证：用测得的物理量和已知物理量表示计算元件额定电压的公式为：U额=
 
．
某工厂装配车间有一个阻值恒定的电阻元件，其上标有“1*V，6W”字样，其中额定电压值不清，估计在10V～19V之间，若要正确使用这个元件，需找出它的额定电压值．现在实验室中有以下实验器材：一个蓄电池（电压约6V），一只电流表（量程：0～0.6A，0～3A），一个定值电阻Ro，（R0已知） 两个开关，导线若干．请你利用上述器材，通过实验测量，找出此元件的额定电压值．    
（1）猜想与假设：根据学过的欧姆定律I=U/R、电功率公式P=U2/R，又因为元件的阻值恒定不变，所以只要测出该元件的电阻，即可计算出它的额定电压值；
（2）设计实验：①因该元件的额定电流不超过
0.6
0.6
A，为较准确地测量，电流表的量程应选
0～0.6A
0～0.6A
．
②请在右下方框中画出你设计的实验电路图．
某工厂装配车间有一个纯电阻元件，其上标有“1*V，6W”字样，其中额定电压值不清，估计在10V～19V之间，若要正确使用这个元件，需找出它的额定电压值．现在实验室中有以下实验器材：一个蓄电池（电压约6V），一只电流表A（量程：0～O.6A，0～3A），两个开关，导线若干．另外，还有可供选择的定值电阻R0，分别为：
A.1Ω    B.30Ω   C.500Ω   D.1kΩ．
请你利用上述器材，通过实验测量，找出此元件的额定电压值．
（1）根据学过的电功率公式，只要测量出元件的某一物理量
电阻
电阻
，即可计算出它的额定电压值；
（2）为较准确地测量，电流表的量程应选
0～0.6A
0～0.6A
．选用的定阻电阻R0（要求从四个电阻中任选一个）为
B（30Ω）
B（30Ω）
；
（3）在方框中画出实验电路图．
（4）按照你设计的电路图，补全下列实验步骤，并写出实验中要测量的物理量（用字母表示）．
a．连接电路．
b．
闭合S1，断开S2，记下电流表示数I1
闭合S1，断开S2，记下电流表示数I1

c．
闭合S2，断开S1，记下电流表示数I2
闭合S2，断开S1，记下电流表示数I2

d．断开电路，整理器材．
e．用测得的物理量和已知物理量计算元件额定电压的公式为：
U额=
PI1R0
I2
PI1R0
I2
．
某工厂装配车间有一个阻值恒定的电阻元件，其上标有 “1*V，6W”字样，其中额定电压值不清，估计在10V～19V之间，若要正确使用这个元件，需找出它的额定电压值。现在实验室中有以下实验器材：一个蓄电池（电压约6V），一只电流表A（量程：0～0.6A，0～3A），一个定值电阻R0，两个开关，导线若干。请你利用上述器材，通过实验测量，找出此元件的额定电压值。
猜想与假设：根据学过的欧姆定律I＝、电功率公式P＝UI，又因为元件的阻值恒定不变，所以只要测出该元件的电阻，即可计算出它的额定电压值；
（1）设计实验：
①因该元件的额定电流不超过_________A，为较准确地测量，电流表的量程应选：____________；　
②请在方框中画出你设计的实验电路图．　　　　　　　　　　

（2）进行实验：按照你设计的电路图，补全下列实验步骤，并写出实验中需要测量的物理量（用字母表示）．
a．连接电路．
b．___________________________________.
c. ____________________________________.
d．断开电路，整理器材。
（3）分析与论证：用测得的物理量和已知物理量表示计算元件额定电压的公式为： U额＝___________。