题目内容
有一额定电压为10V、额定功率在10~15W之间的用电器,小明同学想测定它的额定功率,实验室的工作人员提供了以下实验器材供其选用:
直流电源E一个(电动势为15V,内阻不计)
直流电压表V0一个(量程为0~3V,内阻为2kΩ)
直流电流表A0一个(双量程0~0.6~3A,内阻不计)
滑动变阻器一个:R阻(规格0~15Ω、1.8A)
定值电阻三个:R1=1 kΩ,R2=2 kΩ,R3=5 kΩ
单刀单掷开关1个,导线若干根
(1)小明同学研究以后发现,电压表量程不能满足实验要求,为完成测量,他将电压表进行了“改装”:在电压表V0上串联一个或几个电阻,利用分压关系,以满足电表偏转的要求。若“改装”成量程为12V的电压表,在三个给定的定值电阻中应选用 ,将“改装”成的电压表内部结构电路图画在图甲方框中(标注出所用器材的符号)
(2)“改装”后的电压表用V表示,选好器材后,他设计了以下三个实验电路图,如图乙所示。你认为有没有一个合理的电路,如有,请将其还原成实验原理图,画在图丙方框内;如没有,请你帮他设计一个合理的电路,并将其画在图丙方框内。
(3)若该用电器正常工作时,电流表的指针如图丁所示,则它的额定功率为 W 。
(1)R1 R3 (4分)
(2)没有,新的电路如图示(4分)
(3)12.0(2分)
解析:根据串联分压原理,若“改装”成量程为12V的电压表,量程扩大到原来的四倍,应该串联阻值等于原来内阻3倍的电阻,在三个给定的定值电阻中应选用R1和R3。想测定额定电压为10V、额定功率在10~15W之间的用电器的额定功率,由于直流电流表内阻不计,电路应该设计成电流表内接限流电路,所以没有一个合理的电路。新的电路如图示。若该用电器正常工作时,电流表的指针如图丁所示,I=1.20A,则它的额定功率为P=UI=10×1.20W=12.0W。