Question

有一个额定电压为10V、额定功率在10W～15W之间的用电器L（该用电器在电路中可用电阻符号表示），为了测定它的额定功率，现有下面器材可供选用：
A．电动势为3V、15V、50V的直流电源各一个（内阻均不计）
B．三种规格的滑动变阻器各一个R₁（规格为0～5Ω3A）、R₂（规格为0～15Ω 2A）、R₃（规格为0～50Ω 1A）
C．量程分别为0～0.6A、0～3A内阻可忽略的双量程直流电流表一只
D．量程为0～3V、内阻为2kΩ的直流电压表一只
E．阻值为r₁=2kΩ、r₂=6kΩ、r₃=20kΩ的定值电阻各一个（实验中只能选用一个）
F．开关一个，导线若干
利用上述仪器，为使测量尽可能准确、方便，并使耗电功率最小，请回答：
（1）应该选择的滑动变阻器是______．
（2）应该选择的电流表量程是______．
（3）在方框中画出测量电路图．
（4）若电表的指针如图所示，由此可求得该用电器额定功率P=______W（结果保留三位有效数字）．

Answer

（1）先求出用电器的电阻，滑动变阻器的电阻应与用电器电阻差不多，方便调节；
（2）算出用电器的额定电流，再选择电流表量程；
（3）我们发现电压表的量程不符合要求，要扩大量程，电压表串联一个定值电阻，扩大量程；因直流电流表的内阻不计，电流表内接，使耗电功率最小，采用分流式接法，画出电路图．
（4）根据用电器的额定电压和额定功率的大约值确定电流表的为0～3A，根据分度值读出示数，根据P=UI求出它的额定功率．
【解析】
（1）用电器的电阻R=，根据已知条件可知，R在6.7-10Ω，为方便条件，滑动变阻器选R2（规格为0～15Ω 2A）；
（2）根据得，用电器的额定电流约为=1.5A，所以电流表选择0～3A的；
（3）我们发现电压表的量程不符合要求，要扩大量程，电压表串联一个定值电阻，扩大量程；
电压表量程应扩大到15V，所以要串联一个r2=6kΩ的定值电阻，
因直流电流表的内阻不计，电流表内接，使耗电功率最小，采用分流式接法，电路图如图所示：
（4）根据图象读出电流为1.20A，所以该用电器额定功率P=UI=10×1.20W=12.0W
故答案为：R2；0～3A；如图所示；12.0