题目内容
（2013?佛山一模）某工厂装备车间有一个阻值恒定的电阻元件，其上标有“1xV 6W”字样，其中额定电压值模糊不清，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（电压约为6V），一只电流表（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．（1）设计实验：
①本实验的依据是根据P=
| U2 |
| R |
| PR |
| PR |
②在方框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．
按照电路图连接电路
按照电路图连接电路
b．闭合开关S1，测出定值电阻R0的电流I0
闭合开关S1，测出定值电阻R0的电流I0
c．断开开关S1，闭合开关S2，测出通过电阻元件R的电流I
断开开关S1，闭合开关S2，测出通过电阻元件R的电流I
d．断开电路，整理器材．（3）写出该元件额定电压值的表达式：
|
|
分析：（1）①能够对公式进行变形，根据P=
，得U=
．
②根据①中的关系式U=
，若知道元件的额定电功率，只要测出元件的电阻，便可求得元件的额定电压．此题便转化成测电阻的实验．
根据伏安法测电阻的原理，要测出元件的电流和电压．给出的器材中有电流表，缺少电压表，可用电流表与定值电阻来代替电压表并与电阻并联．
根据分析便可画出电路图．
（2）在设计好电路图后，首先按照电路图连接电路，分别闭合开关，读出通过两个电阻的电流，根据并联电路的电压相等，便可求出电阻的阻值．
（3）首先得出电阻的表达式，然后代入公式U=
便可得出．
| U2 |
| R |
| PR |
②根据①中的关系式U=
| PR |
根据伏安法测电阻的原理，要测出元件的电流和电压．给出的器材中有电流表，缺少电压表，可用电流表与定值电阻来代替电压表并与电阻并联．
根据分析便可画出电路图．
（2）在设计好电路图后，首先按照电路图连接电路，分别闭合开关，读出通过两个电阻的电流，根据并联电路的电压相等，便可求出电阻的阻值．
（3）首先得出电阻的表达式，然后代入公式U=
| PR |
解答：解：（1）①根据P=
，得U=
．
②根据题意，要测出电阻的额定电压，首先需测出其电阻．
由于缺少电压表，可将两电阻并联，用电流表分别测出两条支路上的电流，根据电压相等求得电阻值．
（2）首先按照电路图连接电路，然后闭合开关S1，测出定值电阻的电流I0；再断开开关S1，闭合开关S2，测出通过电阻元件的电流I．
（3）根据电压相等，
I0R0=IR
则R=
则U=
=
．
故答案为：（1）①
；②
；（2）a、按照电路图连接电路；b、闭合开关S1，测出定值电阻R0的电流I0；c、断开开关S1，闭合开关S2，测出通过电阻元件R的电流I；（3）
．
| U2 |
| R |
| PR |
②根据题意，要测出电阻的额定电压，首先需测出其电阻．
由于缺少电压表，可将两电阻并联，用电流表分别测出两条支路上的电流，根据电压相等求得电阻值．
（2）首先按照电路图连接电路，然后闭合开关S1，测出定值电阻的电流I0；再断开开关S1，闭合开关S2，测出通过电阻元件的电流I．
（3）根据电压相等，
I0R0=IR
则R=
| I0R0 |
| I |
则U=
| PR |
|
故答案为：（1）①
| PR |
；（2）a、按照电路图连接电路；b、闭合开关S1，测出定值电阻R0的电流I0；c、断开开关S1，闭合开关S2，测出通过电阻元件R的电流I；（3）
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点评：此题通过测量电阻元件的额定电压，考查了学生对公式变形的掌握，同时考查了学生设计实验的能力．解决此题的关键就是把额定电压的测量转换为电阻的测量．
练习册系列答案
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