Question

有一個額定電壓為10V、額定功率在10W-15W之間的用電器L．（該用電器在電路中可用電阻符號表示），為了測定它的額定功率，現(xiàn)有下面器材可供選用：
A．電動勢為3V、15V、50V的直流電源各一個（內(nèi)阻不計）；
B．規(guī)格0-5Ω3A、規(guī)格0-15Ω2A、規(guī)格0-50Ω1A的三個滑動變阻器；
C．量程分別為0-0.6A、0-3A內(nèi)阻可忽略的雙量程直流電流表一只；
D．量程為0-3V、內(nèi)阻為2kΩ的直流伏特表一只；
E．阻值為2kΩ、6kΩ、10kΩ的定值電阻各一個；
F．開關(guān)一個，導(dǎo)線若干；
利用上述儀器，為使測量盡可能準(zhǔn)確、方便，并使耗電功率最小，請回答：
（1）應(yīng)該選擇的電源是

 

． 
（2）應(yīng)該選擇的滑動變阻器是

 

．
（3）在答題卡所給方框中畫出測量電路圖．

（4）若電流表的指針如圖所示，由此可求得該用電器額定功率P=

 

．

Answer 1

分析：（1）先根據(jù)用電器的額定電壓，選擇與之匹配的電源；
（2）算出用電器的額定電流，再選擇滑動變阻器；
（3）我們發(fā)現(xiàn)電壓表的量程不符合要求，要擴(kuò)大量程，電壓表串聯(lián)一個定值電阻，擴(kuò)大量程；因直流電流表的內(nèi)阻不計，電流表內(nèi)接，使耗電功率最小，采用分流式接法，畫出電路圖．
（4）根據(jù)用電器的額定電壓和額定功率的大約值確定電流表的為0～3A，根據(jù)分度值讀出示數(shù)，根據(jù)P=UI求出它的額定功率．

解答：解：（1）用電器的額定電壓，選擇與之匹配的電源可以選擇15V的電源；
（2）根據(jù)I=

P

U

得，用電器的額定電流約為

15

10

=1.5A，用電器的電阻R=

U2

P

，根據(jù)已知條件可知，R在6.7-10Ω，為方便條件，滑動變阻器選規(guī)格為0～15Ω 2A；
（3）我們發(fā)現(xiàn)電壓表的量程不符合要求，要擴(kuò)大量程，電壓表串聯(lián)一個定值電阻，擴(kuò)大量程；電壓表量程應(yīng)擴(kuò)大到10～15V，所以要串聯(lián)一個r₂=6kΩ的定值電阻，因直流電流表的內(nèi)阻不計，電流表內(nèi)接，使耗電功率最小，采用限流式接法，電路圖如圖所示：

（4）根據(jù)圖象讀出電流為1.20A，所以該用電器額定功率P=UI=10×1.20W=12.0W；
故答案為：（l）15V；（2）15Ω． （3）如圖；12.0W．

點評：本題考查了電壓表的改造和電路圖的設(shè)計以及電流表的讀數(shù)、電功率的計算，關(guān)鍵是知道電壓表的構(gòu)造和工作原理以及電流表內(nèi)接限流．