Question

【題目】LED綠色照明技術已經走進我們的生活。某實驗小組要精確測定額定電壓為3 V的LED燈正常工作時的電阻，已知該燈正常工作時電阻大約500Ω，電學符號與小燈泡電學符號相同。

實驗室提供的器材有：

A.電流表A1(量程為0至50 mA，內阻RA1約為3Ω)

B.電流表A2(量程為0至3 mA，內阻RA2＝15Ω)

C.定值電阻R1＝697Ω

D.定值電阻R2＝1985Ω

E.滑動變阻器R(0至20Ω)一只

F.電壓表V(量程為0至12 V，內阻RV＝1kΩ)

G.蓄電池E(電動勢為12 V，內阻很小)

F.開關S一只

(1)如圖所示，請選擇合適的器材，電表1為________，電表2為________，定值電阻為________。（填寫器材前的字母編號）

(2)將采用的電路圖補充完整．

(3)寫出測量LED燈正常工作時的電阻表達式Rx＝__________________(填字母)，當表達式中的________(填字母)達到________，記下另一電表的讀數代入表達式，其結果為LED燈正常工作時電阻．（所填符號角標要與題中儀器名稱符號角標一致，如A1的示數為I1 ，A2的示數數為I2）

Answer 1

【答案】(1) F； B； D； (2) 見解析 (3) ； I2； 1.5mA

【解析】

試題分析：：（1）要精確測定額定電壓為3V的LED燈正常工作時的電阻，需測量LED燈兩端的電壓和通過LED燈的電流，由于電壓表的量程較大，測量誤差較大，不能用已知的電壓表測量LED兩端的電壓，可以將電流表A2與定值電阻串聯改裝為電壓表測量電壓；改裝電壓表的內阻：，A2的內阻約為15Ω，則定值電阻應選D；LED燈正常工作時的電流約為左右，電流表的量程較小，電流表不能精確測量電流，可以用電壓表測量電流；

因為滑動變阻器阻值遠小于LED的電阻，所以滑動變阻器采用分壓式接法．電路圖如圖所示，

由以上分析可知，電表1為F，電表2為B，定值電阻為D．

根據閉合電路歐姆定律知，燈泡兩端的電壓，通過燈泡的電流，所以LED燈正常工作時的電阻，改裝后的電壓表內阻為，則當時，LED燈兩端的電壓為3V，達到額定電壓，測出來的電阻為正常工作時的電阻。