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有一個低壓電源電壓大概在30--36V之間，現(xiàn)要測出其電壓，但手邊只有一個0-15V量程的電壓表，還有0.1Ω、20Ω、30Ω、1000Ω的電阻各一個，開關(guān)一個，導(dǎo)線若干．請選用上述器材測出電源電壓：
（1）畫出最合理設(shè)計電路圖并標出電阻值
（2）寫出實驗的需要測量的物理量
（3）寫出電源電壓最后表達式．
分析：（1）由題中的條件可知，電壓表的量程小于電源電壓的值，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻分壓特點可知可以采用幾個電阻串聯(lián)；
（2）根據(jù)設(shè)計的要求分析需要測量的物理量；
（3）先用電壓表測出最小電阻兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流，再根據(jù)電阻的串聯(lián)特點和歐姆定律得出電源電壓的表達式．
解答：解：（1）當選用20Ω、30Ω電阻串聯(lián)，取電源電壓為36V時，20Ω電阻分擔的電壓為
20Ω
20Ω+30Ω
×36V=14.4V＜15V，所以設(shè)計的電路圖如下圖所示：

（2）根據(jù)串聯(lián)電路的特點可知：只要測出串聯(lián)電路中的任一個電阻的電壓，即可根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的特點求出電源電壓，所以需要測量的物理量是：U1；
（3）閉合開關(guān)，讀出電壓表的示數(shù)U1，
電路中的電流I=I1=
U1
20Ω
，
所以電源的電壓U總=I（20Ω+30Ω）=2.5U1．
點評：本題要求學(xué)生綜合運用電學(xué)知識設(shè)計實驗方案，對學(xué)生的探究能力考查力度比較大，要求在平時學(xué)習中，多注重這方面的訓(xùn)練．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：初中物理 來源： 題型：

（2013?通州區(qū)二模）實驗桌上有如下實驗器材：符合實驗要求的低壓電源一個（由于分度值過大不能讀出電壓具體數(shù)值），阻值已知的定值電阻R1、R2，電壓表一塊，開關(guān)一個，導(dǎo)線若干．請利用上述實驗器材設(shè)計實驗證明：在串聯(lián)電路中，當R1、R2阻值不變時，R1兩端的電壓U1和電源兩端電壓U的關(guān)系為：U1=kU．畫出實驗電路圖，寫出實驗步驟，并設(shè)計實驗數(shù)據(jù)記錄表．

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科目：初中物理 來源： 題型：

運用知識解決問題：
（1）如圖1所示的實驗裝置圖中，屬于研究電動機原理的是
（1）
（1）
，這個過程中
電
電
能轉(zhuǎn)化為
機械
機械
，電動機在生活中的應(yīng)用實例有
電風扇
電風扇
、
洗衣機
洗衣機
．


（2）如圖2是繼電器利用低電壓來間接控制高電壓電路的一個裝置電路．當?shù)蛪弘娐返拈_關(guān)S閉合時，電磁鐵具有
磁性
磁性
，銜鐵被
吸下
吸下
，觸點
接觸
接觸
，使高壓工作電路中有電流通過，電動機工作．
（3）如圖3的電路盒面板上有兩個燈L1、L2，兩個開關(guān)S1、S2，一個電壓表，一個電流表．在不打開盒子的情況下，為探究盒內(nèi)電路結(jié)構(gòu)，進行了如下實驗：
只閉合開關(guān) S1 S2 S1、S2
L1 不亮 亮 不亮
L2 不亮 亮 亮
電流表示數(shù) 無示數(shù) 有示數(shù)0.2A 有示數(shù)0.3A
電壓表示數(shù) 無示數(shù) 有示數(shù)1.6V 有示數(shù)2.8V
請根據(jù)實驗情況在方框內(nèi)畫出盒內(nèi)電路的電路圖．

（4）如圖4所示電路中，電源電壓12V保持不變，小燈泡L的規(guī)格為“6V 3W”，滑動變阻器的最大阻值為12Ω，電流表的量程為0～3A．
①當開關(guān)S1、S2都斷開時，小燈泡L恰能正常發(fā)光，R1的阻值為多大？
②當開關(guān)S1、S2均閉合時，要使電流表安全使用，變阻器接入電路的阻值不得小于多少？整個電路的電功率的變化范圍是多少？

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

運用知識解決問題：
（1）如圖1所示的實驗裝置圖中，屬于研究電動機原理的是______，這個過程中______能轉(zhuǎn)化為______，電動機在生活中的應(yīng)用實例有______、______．


（2）如圖2是繼電器利用低電壓來間接控制高電壓電路的一個裝置電路．當?shù)蛪弘娐返拈_關(guān)S閉合時，電磁鐵具有______，銜鐵被______，觸點______，使高壓工作電路中有電流通過，電動機工作．
（3）如圖3的電路盒面板上有兩個燈L1、L2，兩個開關(guān)S1、S2，一個電壓表，一個電流表．在不打開盒子的情況下，為探究盒內(nèi)電路結(jié)構(gòu)，進行了如下實驗：
只閉合開關(guān)S1S2S1、S2
L1不亮亮不亮
L2不亮亮亮
電流表示數(shù)無示數(shù)有示數(shù)0.2A有示數(shù)0.3A
電壓表示數(shù)無示數(shù)有示數(shù)1.6V有示數(shù)2.8V
請根據(jù)實驗情況在方框內(nèi)畫出盒內(nèi)電路的電路圖．

（4）如圖4所示電路中，電源電壓12V保持不變，小燈泡L的規(guī)格為“6V 3W”，滑動變阻器的最大阻值為12Ω，電流表的量程為0～3A．
①當開關(guān)S1、S2都斷開時，小燈泡L恰能正常發(fā)光，R1的阻值為多大？
②當開關(guān)S1、S2均閉合時，要使電流表安全使用，變阻器接入電路的阻值不得小于多少？整個電路的電功率的變化范圍是多少？

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科目：初中物理 來源：2013年北京市通州區(qū)中考物理二模試卷（解析版） 題型：解答題

實驗桌上有如下實驗器材：符合實驗要求的低壓電源一個（由于分度值過大不能讀出電壓具體數(shù)值），阻值已知的定值電阻R1、R2，電壓表一塊，開關(guān)一個，導(dǎo)線若干．請利用上述實驗器材設(shè)計實驗證明：在串聯(lián)電路中，當R1、R2阻值不變時，R1兩端的電壓U1和電源兩端電壓U的關(guān)系為：U1=kU．畫出實驗電路圖，寫出實驗步驟，并設(shè)計實驗數(shù)據(jù)記錄表．

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科目：初中物理 來源：2009年山東省青島市中考物理模擬試卷（一）（解析版） 題型：解答題

運用知識解決問題：
（1）如圖1所示的實驗裝置圖中，屬于研究電動機原理的是______，這個過程中______能轉(zhuǎn)化為______，電動機在生活中的應(yīng)用實例有______、______．


（2）如圖2是繼電器利用低電壓來間接控制高電壓電路的一個裝置電路．當?shù)蛪弘娐返拈_關(guān)S閉合時，電磁鐵具有______，銜鐵被______，觸點______，使高壓工作電路中有電流通過，電動機工作．
（3）如圖3的電路盒面板上有兩個燈L1、L2，兩個開關(guān)S1、S2，一個電壓表，一個電流表．在不打開盒子的情況下，為探究盒內(nèi)電路結(jié)構(gòu)，進行了如下實驗：
只閉合開關(guān)S1S2S1、S2
L1不亮亮不亮
L2不亮亮亮
電流表示數(shù)無示數(shù)有示數(shù)0.2A有示數(shù)0.3A
電壓表示數(shù)無示數(shù)有示數(shù)1.6V有示數(shù)2.8V
請根據(jù)實驗情況在方框內(nèi)畫出盒內(nèi)電路的電路圖．

（4）如圖4所示電路中，電源電壓12V保持不變，小燈泡L的規(guī)格為“6V 3W”，滑動變阻器的最大阻值為12Ω，電流表的量程為0～3A．
①當開關(guān)S1、S2都斷開時，小燈泡L恰能正常發(fā)光，R1的阻值為多大？
②當開關(guān)S1、S2均閉合時，要使電流表安全使用，變阻器接入電路的阻值不得小于多少？整個電路的電功率的變化范圍是多少？

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