Question

【题目】(12分)某品牌电饭锅采用纯电阻电热丝加热,有“煮饭”和“保温”两种工作模式,在220V电压下额定功率分别为600W和80W．物理兴趣小组的同学们想通过实验测定该电饭锅电热丝的电阻．

现有实验器材：干电池两节，滑动变阻器R1（最大阻值20Ω），电阻箱R（精度0.1Ω）电压表V（量程3V，内阻很大），电流表A（量程6mA，内阻r = 35.0Ω），开关及导线若干．

①同学们利用多用表进行初步测量和估算发现，电饭锅处于不同工作模式时，实验电流差异较大．为了能顺利完成实验，他们打算将电流表的测量范围扩大到48 mA，则应该将电阻箱调节至R = ______Ω并与电流表并联．

②同学们设计并连接了图2所示的电路图,接通电源前应将滑动变阻器的滑片置于____（填“a”或“b”）端．

③将电饭锅调至“煮饭”模式，_______（填“闭合”或“断开”）开关K2，再闭合开关K1，调节滑动变阻器阻值，发现两表示数均有示数，但都不能调到零．如果该故障是由图中标号“1”到“6”中的一根导线断路引起，则断路的导线是_______．排除故障后，调节滑动变阻器阻值，记下各电表六组读数后断开开关K1．然后将电饭锅调至“保温”模式，改变K2状态，再闭合开关K1，调节滑动变阻器阻值，记下各电表六组读数后断开开关K1．

④直接将两组实验读到的数据绘制成如图3所示的图象．由图可知，该实验中电饭锅处于“煮饭”模式时测得的阻值为________Ω．（保留两位有效数字）

⑤同学们计算发现，实验操作、数据记录与处理均正确无误，但实验得到的结果比电饭锅正常工作时的阻值小很多，请指出造成该差异的主要原因：________________________________________________．

Answer 1

【答案】（2）①5.0 （有效位数不作要求） ; ②a ③闭合，3 ④50 ,⑤正常工作比实验时温度高，金属电阻阻值随温度升高而增大

【解析】

试题分析：①根据电流表改装原理(并联分流)：，即0.006×35=（0.048-0.006）R，解得：.

②开关闭合后应使电路中流过电表的电流最小，滑动变阻器采用的分压式接法，故滑片置于a端使电饭煲的电路短路，电流为零，保证安全.

③开关K2是连接变阻箱用于改装成大量程的电流表使用，故电路闭合前应先闭合K2，否则因电流表量程过小而在电路闭合后超过量程.故障是两表的示数不能从零开始，是滑动变阻器从分压式变成了限流式，则导线3出现断路。

④在图象中，斜率的倒数代表电阻，.

⑤测量电饭煲的电阻是使用干电池（3V），比220V下的温度低的多，其金属丝电阻要小的多，正常工作比实验时温度高，金属电阻阻值随温度升高而增大。