题目内容

某电源电压估计在20V～30V之间，现要测出该电源电压．实验器材：待测电源一个；电压表（0～15V）一个；R₁=10Ω、R₂=150Ω、R₃=200Ω、R₄=250Ω的电阻各一个；开关一个；导线若干．
请选用上述器材，测出该电源的电压．对实验方案的内容要求如下：
（1）画出所设计的电路图．并简述选择器材和设计该电路的理由；
（2）简要写出测量步骤；
（3）写出电源电压表达式．

解：（1）本题中需要考虑电压表的量程，无论电压表测量哪个电阻的电压，电压表的示数都不能超过15V，因此选用R₂、R₃、R₄三个电阻串联，设计的电路图如下图，取电源电压为30V进行设计，确保器材安全．经计算可知各电阻上的电压分别为7.5V、10V、12.5V，都不超过电压表量程．

（2）测量步骤为：用电压表分别测出R₂、R₃、R₄两端的电压分别为U₂、U₃、U₄．
（3）电源电压的表达式为U=U₂+U₃+U₄
分析：由题中的条件可知，电压表的量程小于电源电压的值，电压表的测量范围在电源电压的四分之三和二分之一之间，所以必须采用几个电阻串联，分别测电压的办法来测量．
点评：本题要求学生综合运用电学知识设计实验方案，对学生的探究能力考查力度比较大，要求在平时学习中，多注重这方面的训练．

练习册系列答案

相关题目

（2013?上海二模）小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验，实验器材齐全并完好，其中：电源电压为6伏且不变，待用滑动变阻器有两种规格（分别标有“10Ω 2A”、“20Ω 2A”的字样），所用小灯是额定电压为“2.2V”、“3.8V”和“4.5V”中的一个，估计小灯的额定功率在1.8瓦以内．小华连接电路，闭合电键后，移动变阻器的滑片，他发现当滑片在中点附近某位置时，小灯接近正常发光，此时电流表、电压表的示数如图所示．当他确定小灯的额定电压后，稍许移动了滑片的位置使小灯正常发光，此时电流表指针的位置恰好跟图中电流表指针的位置相差一格．
①求图中电流表的示数．
②求小灯可能的额定功率并计算说明所用变阻器的规格．

广厦学校小明同学想探究“一段电路中的电流跟电阻的关系”，利用了如图甲所示的器材（电源电压恒为6V）．

（1）请帮助小明将如图所示的电路连接完整，使滑片向左移时电流表示数变大，并在方框中画出相应电路图．
（2）在连接实物时开关要处于

断开

状态，闭合开关之前滑动变阻器的滑片要移到

端．
（3）小明将第一次实验得到的数据填入了表格中，然后将E、F两点间的电阻由10Ω更换为20Ω，调节滑动变阻器的滑片P向

端移动（“A”或“B”），使电压表示数直到①为止．此时电流表的指针位置如图乙所示，请把测得的电流数值填入表中②处．

实验序号	电压/V	电阻/Ω	电流/A
1	4	10	0.4
2	①	20	②

（4）小明根据实验数据得到如下结论：电流与电阻成反比．请问这个结论是否合适？
答：

不合适

（填“合适”或“不合适”）并说明理由

实验次数太少（没有进行多次实验）

（至少说明一点）．
某实验小组的同学把定值电阻更换为额定电压为3.8V的灯泡来测量小灯泡电功率，小灯泡的额定功率估计在1W左右．
（5）实验用

伏安法

方法来进行测量，其实验原理是：

P=UI

．
（6）实物电路连接完检查电路连接无误，闭合开关后，灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动，产生这一现象的原因可能是

灯泡处开路

．
（7）故障排除后，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光时，电流表示数如图所示，请计算出此时小灯泡的电功率为③．

（8）实验中，同学们记录了多组小灯泡两端的电压及对应通过小灯泡的电流值，但表格中仍有不完整的地方，请将所缺内容填写完整．

电压 U/V	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.8	4.0
电流 I/A	0.18	0.2	0.22	0.25	0.28	--	0.32
电功率P/（④）	0.18	0.3	0.44	0.625	0.84	③	1.28
灯泡发光情况	很暗-----→微亮----→正常发光→很亮