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有一額定電壓為10V、額定功率在10～15W之間的用電器，小李同學想測定它的額定功率．實驗室的工作人員提供了以下實驗器材供其選用：
A．直流電源E一個（電動勢為15V，內阻不計）
B．直流電壓表V0一個（量程為0～3V，內阻為2kΩ）
C．直流電流表A0一個（雙量程0～0.6～3A，內阻約為20Ω和4Ω）
D．滑動變阻器一個：R阻（規(guī)格0～5Ω、3.8A）
E．定值電阻三個：R1=2kΩ，R2=4kΩ，R3=6kΩ
F．單刀單擲開關1個，導線若干根  
①小李同學研究以后發(fā)現，電壓表量程不能滿足實驗要求．為完成測量，他將電壓表進行了“改裝”：在電壓表V0上串聯一個定值電阻，利用分壓關系，以滿足電表偏轉的要求．在三個給定的定值電阻中應選用
R3
R3
．（標注出所用器材的符號）
②“改裝”后的電壓表用表示，選好器材后，他設計了以下三個實驗電路圖，如圖甲所示．根據實驗的要求，電路
B
B
較為合理．
③若該用電器正常工作時，電流表的指針如圖乙所示，則它的額定功率為
12
12
W．（保留兩位有效數字）
分析：（1）根據串聯電路分壓特點可知，電壓表量程擴大4倍時，對應的電阻也要擴大4倍，即串聯的電阻為原來的3倍，再根據電阻的串聯選擇定值電阻．
（2）因直流電流表的內阻不計，根據電流表內接分流判斷電路的正誤和畫出電路圖．
（3）根據用電器的額定電壓和額定功率的大約值確定電流表的為0～3A，根據分度值讀出示數，根據P=UI求出它的額定功率．
解答：解：（1）根據串聯分壓原理，若“改裝”成量程為12V的電壓表，量程擴大到原來的4-5倍，應該串聯阻值等于原來內阻3-4倍的電阻，若改裝后電壓10V，得：R串=
U
U0
RV
-RV=(
U
U0
-1)RV=(
10
3
-1)×2≈4.7kΩ，所以在三個給定的定值電阻中應選用R3：
（2）想測定額定電壓為10V、額定功率在10～15W之間的用電器的額定功率，由于直流電流表內阻相對比較大，不能忽略，電路應該設計成電流表外接；因為滑動變阻器的電阻值只有5Ω，對電路的限流作用比較小，而使用分壓電路的效果比較好，所以滑動變阻器采用分壓接法．所以電路B比較合理．
（3）若該用電器正常工作時，額定電流的最小值：Imin=
Pmin
U
=
10
10
A=1.0A，所以電流表選擇的是0～3A的檔位，電流表表盤的刻度最小分度為0.1A，當電流表的指針如圖丁所示時，讀數：I=1.20A，所以則它的額定功率為P=UI=10×1.20W=12W．
故答案為：（1）R3；（2）B；（3）12
點評：本題考查了電壓表的改造和電路圖的設計以及電流表的讀數、電功率的計算，關鍵是知道電壓表的構造和工作原理以及電流表內接限流．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（Ⅰ）為了測定木塊與木板（一端帶有光滑滑輪）之間的動摩擦因數，利用手頭現有的器材：木塊、木板、彈簧秤、刻度尺、細繩、砂桶、細砂，甲、乙兩位同學各設計了一個實驗方案；精英家教網
甲的方案是：如圖（1）所示，將木板固定在水平桌面上，讓砂桶帶動木塊勻速運行．
乙的方案是：如圖（2）所示，用彈簧秤水平拉住木塊，拉動木板從木塊下面抽出的過程中，保持木塊不動．
你認為誰的實驗方案測量誤差較小
 

（Ⅱ）下列四幅圖為現行高，中課本中的四個電學實驗：電路的實物連線圖：A為“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的電路、B為“測定金屈絲的電阻率”的電路、C為“測定電源電動勢和內阻”的電路、D為“把電流表改裝為電壓表”的校表電路．
其中有一幅圖不符合實驗要求，試判斷這幅圖是
 
 （填寫圖的編號）．
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（Ⅲ）有一額定電壓為10V、額定功率在10-15W之間的用電器，為了測定它的額定功率，現有下面器材可供選用：
電源E一個，電動勢力15V，內阻不計
直流電壓表V0一個，量程為0-3V，內阻為2kC）
直流電流表A0一個，雙量程0～0.6A～3A，內阻不計
滑動變阻器R器-個，規(guī)格0～15Q、2.0A
定值電阻三個：Rl=lkΩ、R2=2kΩ、R3二5kΩ
單刀單擲開關一個、導線若干根
（1）為完成測量，應將電壓表V0進行改裝，若改裝成量程為12V的電壓表V，在三個給定的定值電阻中應選用：
 

將改裝成的v表內部結構電路圖畫在答題紙的虛線框內：
（2）若該用是器止常工作時，電流表的指針如圖所示，則它的額定功率為
 
W．

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科目：高中物理 來源： 題型：

有一額定電壓為10V、額定功率在10～15W之間的用電器，小明同學想測定它的額定功率，實驗室的工作人員提供了以下實驗器材供其選用：

直流電源E一個(電動勢為15V，內阻不計)

直流電壓表V0一個(量程為0～3V，內阻為2kΩ)

直流電流表A0一個（雙量程0～0.6～3A，內阻不計）

滑動變阻器一個：R阻（規(guī)格0～15Ω、1.8A）

定值電阻三個：R1=1 kΩ，R2=2 kΩ，R3=5 kΩ

單刀單擲開關1個，導線若干根

（1）小明同學研究以后發(fā)現，電壓表量程不能滿足實驗要求，為完成測量，他將電壓表進行了“改裝”：在電壓表V0上串聯一個或幾個電阻，利用分壓關系，以滿足電表偏轉的要求。若“改裝”成量程為12V的電壓表，在三個給定的定值電阻中應選用         ，將“改裝”成的電壓表內部結構電路圖畫在圖甲方框中（標注出所用器材的符號）

（2）“改裝”后的電壓表用V表示，選好器材后，他設計了以下三個實驗電路圖，如圖乙所示。你認為有沒有一個合理的電路，如有，請將其還原成實驗原理圖，畫在圖丙方框內；如沒有，請你幫他設計一個合理的電路，并將其畫在圖丙方框內。

（3）若該用電器正常工作時，電流表的指針如圖丁所示，則它的額定功率為       W 。

 

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科目：高中物理 來源：2012屆浙江省浙南、浙北部分學校高三第二學期3月聯考物理卷（帶解析） 題型：單選題

有一額定電壓為10V、額定功率在10～15W之間的用電器，小明同學想測定它的額定功率，實驗室的工作人員提供了以下實驗器材供其選用：
直流電源E一個(電動勢為15V，內阻不計)
直流電壓表V0一個(量程為0～3V，內阻為2kΩ)
直流電流表A0一個（雙量程0～0.6～3A，內阻不計）
滑動變阻器一個：R阻（規(guī)格0～15Ω、1.8A）
定值電阻三個：R1="1" kΩ，R2="2" kΩ，R3="5" kΩ
單刀單擲開關1個，導線若干根
（1）小明同學研究以后發(fā)現，電壓表量程不能滿足實驗要求，為完成測量，他將電壓表進行了“改裝”：在電壓表V0上串聯一個或幾個電阻，利用分壓關系，以滿足電表偏轉的要求。若“改裝”成量程為12V的電壓表，在三個給定的定值電阻中應選用        ，將“改裝”成的電壓表內部結構電路圖畫在圖甲方框中（標注出所用器材的符號）
（2）“改裝”后的電壓表用V表示，選好器材后，他設計了以下三個實驗電路圖，如圖乙所示。你認為有沒有一個合理的電路，如有，請將其還原成實驗原理圖，畫在圖丙方框內；如沒有，請你幫他設計一個合理的電路，并將其畫在圖丙方框內。
（3）若該用電器正常工作時，電流表的指針如圖丁所示，則它的額定功率為       W 。

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科目：高中物理 來源：2011-2012學年浙江省高三第二學期3月聯考物理卷（解析版） 題型：實驗題

有一額定電壓為10V、額定功率在10～15W之間的用電器，小明同學想測定它的額定功率，實驗室的工作人員提供了以下實驗器材供其選用：

直流電源E一個(電動勢為15V，內阻不計)

直流電壓表V0一個(量程為0～3V，內阻為2kΩ)

直流電流表A0一個（雙量程0～0.6～3A，內阻不計）

滑動變阻器一個：R阻（規(guī)格0～15Ω、1.8A）

定值電阻三個：R1=1 kΩ，R2=2 kΩ，R3=5 kΩ

單刀單擲開關1個，導線若干根

（1）小明同學研究以后發(fā)現，電壓表量程不能滿足實驗要求，為完成測量，他將電壓表進行了“改裝”：在電壓表V0上串聯一個或幾個電阻，利用分壓關系，以滿足電表偏轉的要求。若“改裝”成量程為12V的電壓表，在三個給定的定值電阻中應選用         ，將“改裝”成的電壓表內部結構電路圖畫在圖甲方框中（標注出所用器材的符號）

（2）“改裝”后的電壓表用V表示，選好器材后，他設計了以下三個實驗電路圖，如圖乙所示。你認為有沒有一個合理的電路，如有，請將其還原成實驗原理圖，畫在圖丙方框內；如沒有，請你幫他設計一個合理的電路，并將其畫在圖丙方框內。

（3）若該用電器正常工作時，電流表的指針如圖丁所示，則它的額定功率為        W 。

 

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