Question

【題目】甲同學要測定導體Rx的電阻，乙同學要測定標有“3.5V”字樣小燈L的額定電功率．他們選取了電壓均為6伏的電源、均標有“20Ω 2A”字樣的滑動變阻器及電鍵和導線等．但在選取電表時，發現可選擇的器材中只有一個電流表和一個電壓表，經討論后兩位同學各選取了一個電表．接著，他們分別將所選電表正確接入電路，并按規范步驟進行操作．
（1）為了能順利完成各自的測量任務，選取電壓表的是同學．兩位同學實驗依據的原理（選填“相同”或“不同”）．連接電路時，電鍵應處于狀態．
（2）選取電流表的同學閉合電鍵時，電流表示數0.16安；移動變阻器滑片至中點位置時（即它接入電路的電阻10歐），電流表示數0.22安．選取電壓表的同學閉合電鍵時，電壓表示數2.3伏；同樣將滑片移至中點位置時，電壓表示數3.5伏． 綜合上述信息，甲同學測得Rx的電阻是歐，乙同學測得小燈L的額定電功率是瓦．

Answer 1

【答案】
（1）乙；不同；斷開
（2）17.4；0.875
【解析】解：（1）本題中，變阻器與待測電阻串聯，電源電壓均為6V，滑動變阻器均標有“20Ω 2A”字樣，表示變阻器的最大阻值為20Ω，滑動變阻器可視為2個定值電阻，當全部阻值（全部電阻的二分之一）連入電路中時，記下電流的示數I1（I2），根據歐姆定律可求出此時的總電阻，根據電阻的串聯規律求出待測電阻的大小，兩次測量的平均值作為最后的測量結果，所以甲同學選取電流表即可； 乙同學要測定標有“3.5V”字樣小燈L的額定電功率，因燈在額定電壓下的功率為額定功率，所以乙同學應選用電壓表，當燈正常發光時，根據串聯電路的規律，求出變阻器的電壓，根據歐姆定律求出通過變阻器的電流，即燈正常發光時的電流大小，根據P=UI求燈L的額定功率；
所以，為了能順利完成各自的測量任務，選取電壓表的是乙同學．兩位同學實驗依據的原理不同；
連接電路時，為保護電路，電鍵應處于斷開狀態；（2）因按規范步驟進行操作，電流表串聯在電流中，電壓表并聯在待測電阻的兩端，連接電路時，變阻器連入電路中的電阻最大．
選取電流表的甲同學閉合電鍵時，電流表示數I1=0.16安，
由（1），此時電路的總電阻R總1= = =37.5Ω，
待測電阻的大小Rx1=37.5Ω﹣20Ω=17.5Ω；
移動變阻器滑片至中點位置時（即它接入電路的電阻10歐），電流表示數I2=0.22安，
此時電路的總電阻R總2= = ≈27.3Ω，
待測電阻的大小Rx2=27.3Ω﹣10Ω=17.3Ω，
待測電阻Rx= = =17.4Ω；
選取電壓表的乙同學閉合電鍵時，電壓表示數2.3伏；
同樣將滑片移至中點位置時，電壓表示數3.5伏，此時燈正常發光，
根據串聯電路電壓的規律，變阻器的電壓U滑=6V﹣3.5V=2.5V，
通過變阻器的電流大小I滑= = =0.25A，
根據串聯電路電流的規律，燈正常發光時的電流IL=0.25A，
燈的額定功率PL=ULIL=3.5V×0.25A=0.875W；
所以答案是：（1）乙； 不同；斷開；（2）17.4； 0.875．