Question

【题目】甲同学要测定导体Rx的电阻，乙同学要测定标有“3.5V”字样小灯L的额定电功率．他们选取了电压均为6伏的电源、均标有“20Ω 2A”字样的滑动变阻器及电键和导线等．但在选取电表时，发现可选择的器材中只有一个电流表和一个电压表，经讨论后两位同学各选取了一个电表．接着，他们分别将所选电表正确接入电路，并按规范步骤进行操作．
（1）为了能顺利完成各自的测量任务，选取电压表的是同学．两位同学实验依据的原理（选填“相同”或“不同”）．连接电路时，电键应处于状态．
（2）选取电流表的同学闭合电键时，电流表示数0.16安；移动变阻器滑片至中点位置时（即它接入电路的电阻10欧），电流表示数0.22安．选取电压表的同学闭合电键时，电压表示数2.3伏；同样将滑片移至中点位置时，电压表示数3.5伏． 综合上述信息，甲同学测得Rx的电阻是欧，乙同学测得小灯L的额定电功率是瓦．

Answer 1

【答案】
（1）乙；不同；断开
（2）17.4；0.875
【解析】解：（1）本题中，变阻器与待测电阻串联，电源电压均为6V，滑动变阻器均标有“20Ω 2A”字样，表示变阻器的最大阻值为20Ω，滑动变阻器可视为2个定值电阻，当全部阻值（全部电阻的二分之一）连入电路中时，记下电流的示数I1（I2），根据欧姆定律可求出此时的总电阻，根据电阻的串联规律求出待测电阻的大小，两次测量的平均值作为最后的测量结果，所以甲同学选取电流表即可； 乙同学要测定标有“3.5V”字样小灯L的额定电功率，因灯在额定电压下的功率为额定功率，所以乙同学应选用电压表，当灯正常发光时，根据串联电路的规律，求出变阻器的电压，根据欧姆定律求出通过变阻器的电流，即灯正常发光时的电流大小，根据P=UI求灯L的额定功率；
所以，为了能顺利完成各自的测量任务，选取电压表的是乙同学．两位同学实验依据的原理不同；
连接电路时，为保护电路，电键应处于断开状态；（2）因按规范步骤进行操作，电流表串联在电流中，电压表并联在待测电阻的两端，连接电路时，变阻器连入电路中的电阻最大．
选取电流表的甲同学闭合电键时，电流表示数I1=0.16安，
由（1），此时电路的总电阻R总1= = =37.5Ω，
待测电阻的大小Rx1=37.5Ω﹣20Ω=17.5Ω；
移动变阻器滑片至中点位置时（即它接入电路的电阻10欧），电流表示数I2=0.22安，
此时电路的总电阻R总2= = ≈27.3Ω，
待测电阻的大小Rx2=27.3Ω﹣10Ω=17.3Ω，
待测电阻Rx= = =17.4Ω；
选取电压表的乙同学闭合电键时，电压表示数2.3伏；
同样将滑片移至中点位置时，电压表示数3.5伏，此时灯正常发光，
根据串联电路电压的规律，变阻器的电压U滑=6V﹣3.5V=2.5V，
通过变阻器的电流大小I滑= = =0.25A，
根据串联电路电流的规律，灯正常发光时的电流IL=0.25A，
灯的额定功率PL=ULIL=3.5V×0.25A=0.875W；
所以答案是：（1）乙； 不同；断开；（2）17.4； 0.875．