Question

有一额定电压为10V、额定功率在10～15W之间的用电器，小明同学想测定它的额定功率，实验室的工作人员提供了以下实验器材供其选用：

直流电源E一个(电动势为15V，内阻不计)

直流电压表V₀一个(量程为0～3V，内阻为2kΩ)

直流电流表A₀一个（双量程0～0.6～3A，内阻不计）

滑动变阻器一个：R_阻（规格0～15Ω、1.8A）

定值电阻三个：R₁=1 kΩ，R₂=2 kΩ，R₃=5 kΩ

单刀单掷开关1个，导线若干根

（1）小明同学研究以后发现，电压表量程不能满足实验要求，为完成测量，他将电压表进行了“改装”：在电压表V₀上串联一个或几个电阻，利用分压关系，以满足电表偏转的要求。若“改装”成量程为12V的电压表，在三个给定的定值电阻中应选用         ，将“改装”成的电压表内部结构电路图画在图甲方框中（标注出所用器材的符号）

（2）“改装”后的电压表用V表示，选好器材后，他设计了以下三个实验电路图，如图乙所示。你认为有没有一个合理的电路，如有，请将其还原成实验原理图，画在图丙方框内；如没有，请你帮他设计一个合理的电路，并将其画在图丙方框内。

（3）若该用电器正常工作时，电流表的指针如图丁所示，则它的额定功率为       W 。

 

Answer 1

（1）R₁   R₃       （4分）

（2）没有，新的电路如图示（4分）

（3）12.0（2分）

解析:根据串联分压原理，若“改装”成量程为12V的电压表，量程扩大到原来的四倍，应该串联阻值等于原来内阻3倍的电阻，在三个给定的定值电阻中应选用R₁和R₃。想测定额定电压为10V、额定功率在10～15W之间的用电器的额定功率，由于直流电流表内阻不计，电路应该设计成电流表内接限流电路，所以没有一个合理的电路。新的电路如图示。若该用电器正常工作时，电流表的指针如图丁所示，I=1.20A，则它的额定功率为P=UI=10×1.20W=12.0W。