Question

【題目】某工廠裝配車間有一個純電阻元件R0，其上標(biāo)有“1*V，6W”字樣，其中額定電壓值模糊不清，大概看出在10V左右，若要正確使用這個元件，需確定它的額定電壓值�，F(xiàn)在實驗室中有以下實驗器材；一個蓄電池（電壓約6V），電流表A（量程：0~3A），電流表A2（量程：0~0.6A），兩個開關(guān)，導(dǎo)線若干。另外，還有可供選擇的定值電阻分別為R1（1Ω）、R2（30Ω）、R3（500Ω）、R4（1kΩ）

請你從上述器材中選用合適的器材，通過實驗比較精確的測量、得到此元件的額定電壓值。要求：

（1）畫出實驗電路圖；（電路不可重新組合）

（2）寫出主要的實驗步驟和需要測量的物理量：

（3）寫出此元件額定電壓U額的表達(dá)式（用已知量和測量的字母表示）。

Answer 1

【答案】(1) (2) 見解析。(3)

【解析】

(1)根據(jù)學(xué)過的歐姆定律I=、電功率公式P=UI，又因為元件的阻值恒定不變，所以只要測出該元件的電阻，即可計算出它的額定電壓值；故電路圖設(shè)計如圖：

(2) a．根據(jù)電路圖連接電路；

b．閉合S1，斷開S2，記下電流表示數(shù)I1；

c．閉合S1和S2，記下電流表示數(shù)I2；

d．?dāng)嚅_電路，整理器材。

(3) 只閉合S1，通過R0的電流為I1，開關(guān)都閉合時，因接在同一電源上，通過R0的電流不變，還是I1，則通過R1的電流為：

IR1=I2-I1；

因為R0與R1并聯(lián)，所以電壓相等，即：

I1R0=（I2-I1）R1；

即可求出R1，即：

；

根據(jù)公式，即可求出：