家庭用電熱水器銘牌上標(biāo)有“220V 5**W”的字樣,其中額定功率值5后面兩位數(shù)字模糊不清.
實(shí)驗(yàn)室中常備儀器有:一節(jié)干電池,一個(gè)滑動(dòng)變阻器,一個(gè)開關(guān),導(dǎo)線若干.
另外,還有可供選擇的以下器材:
A.電流表A
1(量程:O~0.6A,0--3A)
B.電流表A
2(量程:O~O.6A,0~3A)
C.電壓表V
1(量程:O~3V,O~1 5V)
D.電壓表V
2(量程:O~3V,O~1 5V)
E.定值電阻R(阻值:1Ω)
F.定值電阻R(阻值:100Ω)
G.定值電阻R(阻值:1 000Ω)
請(qǐng)你利用實(shí)驗(yàn)室中的以上器材,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),測(cè)量出電熱水器的額定功率值.
(1)試寫出設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的思路:______.
(2)為進(jìn)行較準(zhǔn)確的測(cè)量,你應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)器材是______(填寫器材前面字母序號(hào)).
(3)在方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖.
(4)設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)記錄表格.
(1)電熱水器的功率在500W~599W之間,
根據(jù)R=
得,電阻在80.6Ω~96.8Ω之間,約為100Ω,
接在1.5V電壓下,電流為:I=
=
=0.015A<0.02A(電流表分度值),無法用電流表測(cè)電流.
只有電壓表,采用已知電阻和電熱水器串聯(lián),兩個(gè)電壓表分別測(cè)已知電阻和電熱水器電壓,求出已知電阻的電流,即電熱水器的電流,求出電熱水器的電阻,利用公式P
額=
算出額定功率值.
(2)實(shí)驗(yàn)中需要2個(gè)電壓表、選擇C、D.
定值電阻與電熱水器的電阻不能相差太大,因?yàn)榇?lián)電路中,電阻起分擔(dān)電壓的作用,電阻越大,分擔(dān)的電壓越大.較大的電阻兩端電壓接近1.5V,較小電阻兩端電壓接近0,無法準(zhǔn)確測(cè)量電壓值,所以定值電阻選擇F.
(3)定值電阻與電熱水器R
X串聯(lián),V
1與電熱水器并聯(lián),V
2與定值電阻并聯(lián),滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中,開關(guān)串聯(lián)在電路中.如圖.
(4)實(shí)驗(yàn)中需要記錄V
1 和V
2示數(shù),計(jì)算R
X、R
X的平均值和額定功率.設(shè)計(jì)表格如下.
實(shí)驗(yàn)次數(shù) | V1/V | V2 /V | Rx /Ω | /Ω | P/W |
1 | | | | | |
2 | | | |
3 | | | |
故答案為:(1)利用給出的實(shí)驗(yàn)器材,測(cè)出電熱水器的電阻值R
X,利用公式P
額=
算出額定功率值;(2)C、D、F;(3)如電路圖;(4)如上表.