Question

【题目】某实验小组要用“伏安法”测量一个用电器L的额定功率（额定电压为10V、额定功率在12W～15W之间），实验室有下列器材可供选用：

电源：U1（电压为3V） U2（电压为15V）

电流表：A1（量程0～0.6A） A2（量程0～3A）

电压表：V1（量程0～3V） V2（量程0～15V）

滑动变阻器：R1（阻值范围0～20Ω） R2（阻值范围0～200Ω）

开关一个，导线若干

为使测量尽可能准确、方便，请回答：

（1）电源应该选择U2；电流表应该选择_____（填“A1”或“A2”）；电压表应该选择V2；滑动变阻器应该选择_____（填“R1”或“R2”）。

（2）若提供的电流表都坏了，但又找到一个阻值合适的定值电阻R0，开关若干，请你：（要求电路不可重组）

①画出实验电路图；

（____）

②写出实验步骤及所需测量的物理量；_____

③写出额定功率的表达式（用已知量和测量量表示）_____。

Answer 1

【答案】A2 R1 见解析 或

【解析】

（1）用电器额定电压为10V，故选用的电源为U2；电压表量程为0-15V；由可知用电器的额定电流在1.2A-1.5A之间，故电流表需用0-3A量程，故用A2；

用电器正常工作时，滑动变阻器两端电压为U'=15V-10V=5V，根据知，滑动变阻器的电阻约为，故选用R1方便调节，若使用R2，因为阻值变化大，不方便准确调节。

（2）①电流表坏了，要结合已知电阻和电压求出电流，进而测出功率，故将灯泡、电阻R0、滑动变阻器串联，利用开关的控制作用，使电压表既能测量灯的电压，也能测量灯与定值电阻的总电压，如图所示：

②实验步骤：

a．按照电路图连接电路，将滑动变阻器滑片移到阻值最大端，闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器，使电压表示数为灯的额定电压UL（10V）；

b．保持滑动变阻器的滑片不动，闭合开关S、S2，断开S1，读出电压表的示数U。

③灯泡的额定电流，或；

则灯泡的额定功率为：或。