Question

利用如圖所示的電路，測定一個電熱器R₀（R₀的阻值未知，額定電壓已知為U₀）的額定功率P₀，圖中R為滑動變阻器，R′為電阻箱，圖中所有儀器都能保證實驗正常進行．開始實驗前，三個開關S、S₁、S₂均處于斷開狀態．
（1）開關S閉合之前，滑動變阻器R的滑片P應位于變阻器的________端．（選填“左”或“右”）
（2）根據公式P₀=U₀I₀，王強同學設計了如下的實驗步驟：
A、閉合開關S
B、閉合開關S₂，調節電阻箱R′的旋盤，當電流表示數與電阻箱示數的乘積等于U₀時，停止R′的調節．
C、斷開開關S₂，閉合開關S₁，記下此時電流表的示數I₀，即可得P₀=U₀I₀．
實際上，王強同學設計的實驗步驟是錯誤的！他的錯誤是________．
（3）請你將正確實驗所必需的步驟，按合理的順序寫在后面的橫線上：
A、閉合開關S
B、閉合開關S₁，________；
C、________．
D、用你測得的量和已知量表示額定功率P₀=________．

Answer 1

解：（1）為保護電路，閉合開關前滑動變阻器應處于左端最大阻值處．
（2）王強同學設計的實驗步驟可以測出電阻箱此時電阻的功率，而此時電流表的示數并不一定是定值電阻的額定電流．
（3）正確的實驗步驟為：
A、閉合開關S
B、閉合開關S₁，調節滑片P，使電流表的讀數為I₁時，保持滑片不動．
C、斷開開關S₁，閉合開關S₂，調節電阻箱R'使電流表的示數為I₁時，讀出電阻箱的讀數R₁．
D、用你測得的量和已知量表示額定功率P₀=．
故答案為：（1）左；（2）I₀并不一定是額定電流；（3）B、調節滑片P，使電流表的讀數為I₁時，保持滑片不動；
C、斷開開關S₁，閉合開關S₂，調節電阻箱R'使電流表的示數為I₁時，讀出電阻箱的讀數R₁；D、．
分析：（1）開關閉合前，滑動變阻器應處于最大阻值處，防止電流過大燒壞電路元件．
（2）根據額定電壓下的電流為額定電流進行分析找出錯誤的實驗步驟．
（3）定值電阻的額定電壓已知，根據P=可知只要測出定值電阻的阻值即可，利用等效替代法測出其電阻．
點評：本題考查了歐姆定律成立的條件，必須是同一段導體的電流、電壓、電阻；同時考查了電功率公式的靈活應用，是一道難度較大的習題．