有一阻值恒定的电阻元件.额定功率P额=6W.额定电压为9V-13V之间.若要正确使用该元件.应先知道其额定电压.实验室里有如下器材:一个电池组.一个电流表.一个定值电阻R0=10Ω.两个单刀开关.导线若干.请你用上述器材测出该元件的额定电压．(1)实验原理:根据欧姆定律I=$\frac{U}{R}$和电功率P=UI.主要我们测出元件电阻的阻值.进而就可� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

10．有一阻值恒定的电阻元件，额定功率P_额=6W，额定电压为9V-13V之间，若要正确使用该元件，应先知道其额定电压，实验室里有如下器材：一个电池组（电压约为3V）、一个电流表（量程：0-0.6A和0-3A）、一个定值电阻R₀=10Ω、两个单刀开关、导线若干，请你用上述器材测出该元件的额定电压．

（1）实验原理：根据欧姆定律I=$\frac{U}{R}$和电功率P=UI，主要我们测出元件电阻的阻值，进而就可计算出其额定电压．
（2）设计实验：a．为提高测量的精确度，电流表应选量程0～0.6A．
b．图甲为实验电路图，请你用笔画线代替导线将图乙所示实物电路连接完整．
（3）进行实验：
a．连接完电路后，只闭合S₁，电流表示数如图丙所示I₁=0.3A；
b．闭合开关S₁、S₂，读出电流表示数I₂=0.425A
c．断开开关，整理器材．
（4）由上述实验数据可计算出该电阻元件的额定电压为12V．

分析（1）已知恒定电阻的额定功率，根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，只要测出电阻的阻值即可得出其额定电压；
（2）a．根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知功率一定时额定电压越小恒定电阻的阻值越小，并根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出其可能的最小值，根据并联电路的特点和欧姆定律求出干路电流表的最大示数，然后确定电流表的量程；
b．将电阻元件与R₀并联，两个开关一个连在干路上、一个连在其中的一条支路上，电流表测量干路电流；
（3）只闭合S₁，电路为R₀的简单电路，电流表测通过R₀的电流，根据电流表的量程和分度值读出示数；当开关都闭合两个电阻并联，电流表测干路电流；
（4）根据并联电路的电流特点求出通过R_x的电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律得出等式即可求出R_x的阻值，再根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出该电阻元件的额定电压．

解答解：（1）根据I=$\frac{U}{R}$和P=UI可得，P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$，要测恒定电阻的额定电压，只要测出恒定电阻的阻值即可；
（2）a．电阻元件的额定功率为6W，假设额定电压为10V时阻值最小，
则恒定电阻的阻值R_x=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（10V）^{2}}{6W}$=$\frac{50}{3}$Ω，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且电源的电压U′=3V，
所以，通过两电阻的电流分别为：
I_x=$\frac{U′}{{R}_{x}}$=$\frac{3V}{\frac{50}{3}Ω}$=0.18A，I₀=$\frac{U′}{{R}_{0}}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流表的示数：
I=I_x+I₀=0.18A+0.3A=0.48A，
所以，电流表的量程选0～0.6A；
b．将电阻元件与R₀并联，两个开关一个连在干路上、一个连在其中的一条支路上，电流表测量干路电流，如下图所示：

（3）进行实验：
a．连接完电路后，只闭合S₁，电流表示数如图丙所示I₁=0.3A；
b．闭合开关S₁、S₂，读出电流表示数I₂=0.425A；
（4）因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，通过R_x的电流：
I_x=I-I₀=0.425A-0.3A=0.125A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，U′=I₀R₀=I_xR_x，即0.3A×10Ω=0.125A×R_x，
解得：R_x=24Ω，
该电阻元件的额定电压：
U_额=$\sqrt{P{R}_{x}}$=$\sqrt{6W×24Ω}$=12V．
故答案为：
（1）电功率P=UI；
（2）a.0～0.6；b．如上图所示；
（3）a.0.3；b．S₁、S₂，
（4）12．

点评本题考查了实验的原理和并联电路的特点、欧姆定律、电功率公式的应用以及电流表的读数等，会确定电流表的量程是解题的关键．

练习册系列答案

（1）一束光线从空气中斜射入玻璃砖（如图1）．请在图中画出进入玻璃的折射光线．
（2）如图2所示，画出物体AB在平面镜中所成的像．
（3）如图3所示，一个小球从斜面上滚下，请在图中画出小球所受重力的示意图．
（4）根据图4中小磁针静止时的指向（小磁针涂黑的一端为北极），在图中电源两侧标出电源的正、负极，并画出图中A点的磁场方向．

18．下面是体育老师对九（9）班小明同学的记录档案，不正确的是（　　）

	A．	小明的身高为167cm		B．	小明的质量是48kg
	C．	小明的体温为36.8℃		D．	小明百米跑的成绩是113秒

5．5月3日新闻网报道：“从阿布扎比到南京，太阳能飞机已经飞行了5000公里，但如果要环游世界还有4万公里”，世界最大太阳能飞机“阳光动力2号”初定于5月5日离开南京，飞往夏威夷，太阳能属于可再生能源（选填“可再生”或“不可再生”），飞机是利用电磁波和地面传递信息的，该波在真空中的传播速度是3.0×10⁸m/s．

15．

跳绳是一种健身运动，也是安徽省中考考试项目，有位同学对此作了专门研究，跳绳者的质量是50kg，跳绳者的随时间变化的情况如图所示．根据所给条件可估算出此跳绳者在1分钟内克服重力做功为8100 J，在1分钟内做功的平均功率为135W．

2．以下几个验证性小实验，其中错误的是（　　）

	A．	向两张纸中间吹气，发现纸片相互靠近，说明气体流速越大的地方压强大
	B．	将冷玻璃片放在热水上方，发现玻璃片出现水珠，说明气体遇冷可以发生液化现象
	C．	将两只皮碗压紧后，发现很难分开，说明大气压强存在
	D．	用激光手电从空气中往水中斜射，会发现折射光线比入射光线更加迅离法线，说明此时折射角小于入射角

19．

如图所示是电路的一部分其中R₁=5欧，R₂=1欧，R₃=3欧，I₁=0.20A，I₂=0.10A，则电流表上的电流为0.2A．

20．

如图所示为一架学生用托盘天平，其游码标尺的最大刻度值为5g，若测得天平横梁两刀口间距L₁为24cm，游码刻度线总长度L₂是18cm，试用以上数据推算游码的质量．

试题分类