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3V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50mA，內阻RA1約為3Ω）

B．電流表A2（量程為0至3mA，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12V，內阻RV=1kΩ）

G．蓄電池E（電動勢為12V，內阻很�。�

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分）

（3）寫出測量LED燈正常工作時的電阻表達式Rx= （用字母表示），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．

Answer 1

【答案】（1）F；B；D；（2）電路圖如圖所示；（3）；I2；1.5mA．

【解析】試題分析：（1）（2）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．

（3）根據閉合電路歐姆定律知，燈泡兩端的電壓U=I2（R+RA2），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RV=1985+15Ω=2000Ω，則當I2=1.5mA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．