题目内容

【题目】某实验小组要精确测定额定电压为3VLED灯正常工作时的电阻,已知该灯正常工作时电阻大约500Ω左右,电学符号与小灯泡电学符号相同.

实验室提供的器材有:

电流表A1(量程为050mA,内阻RA1=3Ω

电流表A2(量程为03mA,内阻RA2=15Ω

定值电阻R1=697Ω

定值电阻R2=1985Ω

滑动变阻器R020Ω)一只

电压表V(量程为012V,内阻RV=1kΩ

蓄电池E(电动势为12V,内阻很小)

电键S一只

1)在方框中画出应采用的电路图____,并在实物图中用笔代替导线将电路连接起来______

2)写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx=_________ ,当表达式中的_______(填字母)达到_____,记下另一电表的读数带入表达式,其结果为正常工作时电阻.

【答案】 I2 1.5mA

【解析】试题分析:滑动变阻器阻值远小于LED的电阻,所以滑动变阻器采用分压式接法.LED灯的额定电压为3V,题目所给的电压表量程太大,测量不准确,需通过电流表和定值电阻改装为电压表,因为通过LED的电流较小,可以用题目中的电压表当电流表使用.根据闭合电路欧姆定律求出LED正常工作时的电阻.

1)要精确测定额定电压为3VLED灯正常工作时的电阻,需测量LED灯两端的电压和通过LED灯的电流,由于LED灯的额定电压为3V,题目中所给的电压表量程过大,测量误差较大,不能用已知的电压表测量LED两端的电压,可以将电流表A2与定值电阻串联改装为电压表测量电压;LED灯正常工作时的电流大约为左右,电流表的量程较小,电流表无法测量电流,可以用电压表测量电流;因为滑动变阻器阻值远小于LED的电阻,所以滑动变阻器采用分压式接法.电路图如图所示,根据电路图连接实物图如图所示.

2)根据闭合电路欧姆定律知,灯泡两端的电压,通过灯泡的电流,则LED灯正常工作时的电阻.因为改装后的电压表内阻为1985+15Ω=2000Ω,则当时,LED灯两端的电压为3V,达到额定电压,测出来的电阻为正常工作时的电阻.

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