Question

【題目】甲同學(xué)要測(cè)定導(dǎo)體Rx的電阻，乙同學(xué)要測(cè)定標(biāo)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(biāo)有“20Ω 2A”字樣的滑動(dòng)變阻器及電鍵和導(dǎo)線等．但在選取電表時(shí)，發(fā)現(xiàn)可選擇的器材中只有一個(gè)電流表和一個(gè)電壓表，經(jīng)討論后兩位同學(xué)各選取了一個(gè)電表．接著，他們分別將所選電表正確接入電路，并按規(guī)范步驟進(jìn)行操作．
（1）為了能順利完成各自的測(cè)量任務(wù)，選取電壓表的是同學(xué)．兩位同學(xué)實(shí)驗(yàn)依據(jù)的原理（選填“相同”或“不同”）．連接電路時(shí)，電鍵應(yīng)處于狀態(tài)．
（2）選取電流表的同學(xué)閉合電鍵時(shí)，電流表示數(shù)0.16安；移動(dòng)變阻器滑片至中點(diǎn)位置時(shí)（即它接入電路的電阻10歐），電流表示數(shù)0.22安．選取電壓表的同學(xué)閉合電鍵時(shí)，電壓表示數(shù)2.3伏；同樣將滑片移至中點(diǎn)位置時(shí)，電壓表示數(shù)3.5伏． 綜合上述信息，甲同學(xué)測(cè)得Rx的電阻是歐，乙同學(xué)測(cè)得小燈L的額定電功率是瓦．

Answer 1

【答案】
（1）乙；不同；斷開(kāi)
（2）17.4；0.875
【解析】解：（1）本題中，變阻器與待測(cè)電阻串聯(lián)，電源電壓均為6V，滑動(dòng)變阻器均標(biāo)有“20Ω 2A”字樣，表示變阻器的最大阻值為20Ω，滑動(dòng)變阻器可視為2個(gè)定值電阻，當(dāng)全部阻值（全部電阻的二分之一）連入電路中時(shí)，記下電流的示數(shù)I1（I2），根據(jù)歐姆定律可求出此時(shí)的總電阻，根據(jù)電阻的串聯(lián)規(guī)律求出待測(cè)電阻的大小，兩次測(cè)量的平均值作為最后的測(cè)量結(jié)果，所以甲同學(xué)選取電流表即可； 乙同學(xué)要測(cè)定標(biāo)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(xué)應(yīng)選用電壓表，當(dāng)燈正常發(fā)光時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律，求出變阻器的電壓，根據(jù)歐姆定律求出通過(guò)變阻器的電流，即燈正常發(fā)光時(shí)的電流大小，根據(jù)P=UI求燈L的額定功率；
所以，為了能順利完成各自的測(cè)量任務(wù)，選取電壓表的是乙同學(xué)．兩位同學(xué)實(shí)驗(yàn)依據(jù)的原理不同；
連接電路時(shí)，為保護(hù)電路，電鍵應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài)；（2）因按規(guī)范步驟進(jìn)行操作，電流表串聯(lián)在電流中，電壓表并聯(lián)在待測(cè)電阻的兩端，連接電路時(shí)，變阻器連入電路中的電阻最大．
選取電流表的甲同學(xué)閉合電鍵時(shí)，電流表示數(shù)I1=0.16安，
由（1），此時(shí)電路的總電阻R總1= = =37.5Ω，
待測(cè)電阻的大小Rx1=37.5Ω﹣20Ω=17.5Ω；
移動(dòng)變阻器滑片至中點(diǎn)位置時(shí)（即它接入電路的電阻10歐），電流表示數(shù)I2=0.22安，
此時(shí)電路的總電阻R總2= = ≈27.3Ω，
待測(cè)電阻的大小Rx2=27.3Ω﹣10Ω=17.3Ω，
待測(cè)電阻Rx= = =17.4Ω；
選取電壓表的乙同學(xué)閉合電鍵時(shí)，電壓表示數(shù)2.3伏；
同樣將滑片移至中點(diǎn)位置時(shí)，電壓表示數(shù)3.5伏，此時(shí)燈正常發(fā)光，
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器的電壓U滑=6V﹣3.5V=2.5V，
通過(guò)變阻器的電流大小I滑= = =0.25A，
根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律，燈正常發(fā)光時(shí)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(kāi)；（2）17.4； 0.875．