Question

有一个额定电压为10V、额定功率在10～15W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．滑动变阻器：R₁(0～5  3A)、R₂(0～15 2A)、R₃(0～50  1 A)

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2k的直流电压表一只

E．阻值为r₁=2k、r₂=6k、r₃=20k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，则：

(1)应选择的滑动变阻器是__________.

(2)应选择的电流表量程是__________.

(3)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

R2 0～3A

12.0

【解析】（1）用电器的电阻，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，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

点睛：本题考查了电压表的改造和电路图的设计以及电流表的读数、电功率的计算，关键是知道电压表的构造和工作原理以及电流表内接限流．