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Al(量程為0~5 mA，內阻RA1約為3Ω)

B.電流表A2(量程為0~4 mA，內阻RA2= 10Ω)

C.電壓表V(量程為0~ 10V，內阻Rv= 1000Ω)

D.定值電阻R1=590Ω

E.定值電阻R2=990Ω

F.滑動變阻器R (最大阻值為20Ω)

G.蓄電池E (電動勢為4 V，內阻很小)

H.開關S一只，導線若干

(1)如圖1所示，請選擇合適的器材，電表1為__________，電表2為__________，定值電阻為____ ( 填寫器材前的字母序號)

(2)請將圖2中的實物連線補充完整______________

(3)請寫出測量LED燈正常工作時的電阻表達式: Rx=__________________(電表1的讀數用a表示，電表2的讀數用b表示，其余電學量用題中所對應的電學符號表示)

Answer 1

【答案】（1）A， B， E； （2）； （3）

【解析】

（1）[1] LED燈正常工作時的電流約為

，

故電表1選用A；

[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。故電表2選用B；

[3]要改裝成量程為3V的電壓表，需要串聯的電阻為：

，

則定值電阻應選E，量程等于4V；

（4）[4]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。實物連線如圖所示：

；

由以上分析可知，電表1為A，電表2為B，定值電阻為E；

(3)根據歐姆定律知，燈泡兩端的電壓U=b(R2+RA2)，通過燈泡的電流I=ab，所以LED燈正常工作時的電阻：

。