小明家有一電熱毯,銘牌上標(biāo)有“220 V **W”的字樣,其中額定功率值看不清,大約在40~60 W之間.現(xiàn)在實驗室有下列實驗器材:一個蓄電池(電壓為6 V)、一個開關(guān)、導(dǎo)線若干.另外,還有可供選擇的有以下器材:
①電流表A(量程:“0~0.6 A”,“0~3 A”) ②電壓表V1(量程:“0~3 V”,“0~15 V”)、垭妷罕鞻2(量程:“0~3 V”,“0~15 V”)、芏ㄖ惦娮鑂1(阻值:20 Ω)、荻ㄖ惦娮鑂2(阻值:500 Ω) ⑥滑動變阻器(阻值:“0~10 Ω”)、呋瑒幼冏杵(阻值:“0~1 kΩ”).
請你幫助小明測量出電熱毯的額定功率.(電熱毯電阻的阻值不變)
(1)根據(jù)你學(xué)過的物理知識,只要測量出電熱毯的一個物理量________,即可計算出它的額定功率.
(2)為進行較準(zhǔn)確地測量,選擇的實驗器材是________.(填寫器材前面的數(shù)字序號)
(3)畫出實驗的電路圖.
(4)根據(jù)實驗電路,寫出測量這個物理量的表達式及電熱毯的額定功率的表達式.
講析及答案:所給的電壓表量程遠遠小于電熱毯的額定電壓,所以用“伏安法”測量行不通.因已知電熱毯的額定電壓,所以如果我們利用現(xiàn)有的器材求出電熱毯的電阻Rx,就能夠用公式P=算出其額定功率.已知電熱毯的額定功率的范圍為40~60 W之間,可以算出其阻值范圍在807~1210 Ω之間,若直接用所給電源和電流表測通過它的電流求其阻值,則會由于電流太小,電流表的指針幾乎不動,而無法讀出電流值,所以選擇電壓表來測量.利用兩只電壓表②和③,再選擇一個已知電阻⑤(因為它與電熱毯的阻值比較接近)和滑動變阻器⑦(它與所選已知電阻和被測電阻相匹配)與電熱毯構(gòu)成一個串聯(lián)電路.如圖所示,測出已知電阻和電熱毯兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理,有=,這樣就可以求出電熱毯的阻值為Rx=R2.將Rx的表達式代入P=中,可求得電熱毯的額定功率的表達式為P=. 點評:此方法巧妙地運用串聯(lián)電路的分壓特征,借助已知電阻并通過測量電壓得到電熱毯的阻值,從而解決了額定功率的測量問題. |
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科目:初中物理 來源:2010年山東省泰安市中考物理模擬試卷(解析版) 題型:解答題
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科目:初中物理 來源:2007年山東省泰安市中考物理試卷(課標(biāo)卷)(解析版) 題型:解答題
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科目:初中物理 來源:專項題 題型:實驗題
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